电流对载流摩擦副材料损伤行为的影响.pdf

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1、2015年11月润滑与密封NOV．2015第40卷第11期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．40No．11DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2015．11．002电流对载流摩擦副材料损伤行为的影响徐晓峰逄显娟。杨正海。张永振。(1．河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471003；2．河南科技大学化工与制药学院河南洛阳471003；3．河南科技大学材料摩擦学重点实验室河南洛阳471003)摘要：载流摩擦过程中材料的损伤行为是影响载流摩擦副寿命的关键。采用纯铜与QCro．5配

2、副，研究纯铜材料的载流磨损行为。结果表明，载流条件下磨损行为仍然包括无电条件下的主要磨损行为；电流的介入导致磨损行为发生变化，在载荷50N、滑动速度10m／s条件下，电流从0增加到50A时表面温度增加5．6—7．2倍；且摩擦表面严重粗糙化，发生剧烈不均匀塑性变形，在载荷70N、滑动速度20m／s、电流60A条件下，其变形层厚度约180Ixm；电流还直接导致材料的损伤，主要包括熔融和喷溅。关键词：电流；载流摩擦；材料损伤；电弧中图分类号：TH117．1文献标志码：A文章编号：0254-0150(2015)1l-006—

3、05EfectsofElectricityonMaterialDamageofCurrent．carryingFrictionalPairsxuXiaofengPangXianjuan’。YangZhenghai’ZhangYongzhen(1．SchoolofMaterialsofScienceandEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology，LuoyangHenan471003，China；2．SchoolofChemicalEngineeringandPh

4、armaceutics，HenanUniversityofScienceandTechnology，LuoyangHenan471003，China；3．KeyLaboratoryofMaterialsTribology，HenanUniversityofScienceandTechnology，LuoyangHenan471003，China)Abstract：Thematerialdamageduringtriboelectricprocesscouldobviouslyaffectthelifeofcurren

5、t-carryingfrictionalpairs．ThetriboelectricbehaviorsofpurecopperwereinvestigatedbyusingpurecopperaspinsamplesandtheQCr0．5asdisksample．Inadditiontothemainwearbehaviorsinnormaldrysliding，theresultsrevealthattheelectricityresultsinsomespecialwearbehaviorsduringcurr

6、ent—carryingsliding．Forinstance，thesurfacetemperatureisincreasedby5．6—7．2timesattheloadof570N。theslidingspeedof10m／s，andtheelectricityfrom0to60A，thesurfacebecomesseri-ouslyrough，andthereisaninhomogeneousplasticlayeronthesubsurface，thethicknessofwhichisabout180I

7、xmattheloadof70N，theslidingspeedof20m／s，andtheelectricityof60A．Theelectricitydirectlycausesthematerialdamage，whichmainlycontainssputteringandmelting．Keywords：electricity；curent—carryingfriction；materialdamage；arc摩擦副对寿命的共性要求就是对材料损伤性能的要载流摩擦副广泛运用在轨道交通、电力、电子、求。随着科技

8、的发展，载流摩擦副的服役条件越来越控制等领域I1]，由于工况、配副条件等情况不同，苛刻，安全性要求越来越高，对材料损伤性能的要求在工程中对载流摩擦副的性能要求也不同。如，对于也越来越高J。轨道交通中的典型载流摩擦副——弓网系统，工程上已有学者对载流摩擦副材料损伤进行了大量的研常常要求满足受电条件及保证接触线寿命的前提下，究，认为载流摩擦副材料损