钢在磁场环境中的摩擦磨损行为.pdf

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1、2014年l0月润滑与密封Oct．20l4第39卷第1O期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．39No．10DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．010．006钢在磁场环境中的摩擦磨损行为任冠鹏杜三明张永振(河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471003)摘要：以45钢为研究对象，在自制的销一环式摩擦磨损试验机上对其在磁场条件下的摩擦磨损性能进行研究。采用扫描电子显微镜(SEM)和x射线衍射仪(XRD)对磨损表面形貌进行表征。试验结果表明：施加磁场后，试样的摩擦

2、因数和磨损率均显著降低；磨屑在接触表面的堆积及氧化是磁场改善钢铁材料摩擦磨损性能的主要原因。关键词：磁场；钢；摩擦磨损；氧化物中图分类号：TH117．1；TG142．1文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)10—029—4FrictionandWearBehaviorsofSteelinMagneticFieldRenGuanpengDuSanmingZhangYongzhen(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，HenanUniversityofSc

3、ienceandTechnology，LuoyangHenan471003，China)Abstract：Thewearbehaviorsof45steelwereinvestigatedonhomemadetesterundermagneticfield．ByusingScan—ningElectronMicroscope(SEM)andX—raydiffraction(XRD)，thewornsurfacewasanalyzed．Theresultshowsthataf-terapplyingthemagn

4、eticfield，boththewearrateandthefrictioncoeficientofthesamplearedecreased；theaccumula-tionandoxidationofweardebrisonthewornsurfacearethemainreasonsforthemagneticfieldtoimprovethefrictionandwearpropertiesofstee1．Keywords：magneticfield；steel；frictionandwear；oxi

5、de材料的耐磨性不仅取决于其本身的组织和性能，工程技术人员的共同追求。本文作者研究了钢铁材料而且与摩擦接触部位的工作环境有密切关系⋯。随着在磁场环境中的摩擦学行为，并对其摩擦表面进行分磁技术的不断发展，越来越多的电气和电磁元件需要析，探讨磁场对钢铁材料摩擦磨损性能的影响机制，在磁场中运行，如球磨机的耐磨磁性衬板，电磁炮中为系统性摩擦学优化设计及调控提供参考。的炮弹托盘与轨道、电磁制动或离合器、电机的碳1试验部分刷、高铁的接触导线和滑板等。磁场环境下的摩1．1摩擦磨损试验擦学问题已经受到国内外学者的广泛关注。国内

6、外一本试验是在自制的销一环摩擦磨损试验机上进行些学者从不同角度对此进行了研究，一致认为磁场对的，该试验机主要包括主机、磁场施加装置、扭矩记钢铁类材料的摩擦磨损具有一定的影响，但研究得到录装置等几个部分。的磁场对摩擦磨损性能影响的机制存在差异。如董祥林等的销盘试验结果表明加磁场使销盘的磨损明51．线圈架显降低，且磁场对中碳钢的减磨作用受其硬度影响很2．压块3．盖板大。刘高远等认为剩余磁场对不锈钢短时干摩擦64．销试样的影响与载荷有关。钢铁是目前应用最为广泛的一种5．环试样6．线圈金属材料，且每年因为磨损导致大量的

7、损耗u，如7．侧肋78何控制其摩擦、减小其磨损，达到节能减排的目的是．底板9．空心轴810}基金项目：国家自然科学基金项目(513751461)；河南省教．轴承育厅科学技术研究重点项目(13A460228)．收稿日期：2014—01—23图1磁场施加装置及摩擦副接触方式作者简介：任冠鹏(1989一)，女，硕士研究生，研究方向为材Fig1Magneticfieldapplyingmeansandfriction—contactschematic料摩擦学．E—mail：guanpengO508@126．con．图1

8、为磁场施加装置及摩擦副接触方式示意图，32润滑与密封第39卷细化并吸收了较多机械能，使之激活而大大增加了factorsontheperformanceofelectromagneticrailgun[J]．磨面对氧气的吸附程度；另外FeO作为铁磁性氧化TechnologyInnovationandApplication，2013(35)：9—10．物，也可能会影响接触表面的磁场分布，从