织构协同磁流体对30CrMo3A合金摩擦性能的影响

作者：赵涛; 王优强^*; 莫君; 朱玉玲; 何彦; 李梦杰

来源：表面技术, 2022, 51(11): 196-225.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.11.017

• 30CrMo3A齿轮合金
• 表面织构
• 二酯基磁流体
• 摩擦磨损
• 协同作用机理

目的 探究不同工况下织构与磁流体对齿轮合金摩擦学性能的影响，并分析其协同作用机理。方法 采用纳秒激光器在30CrMo3A合金表面构造圆形微织构图案。利用UMT–3摩擦磨损实验机分别测试了二酯基磁流体(MF)及其基载液(DOS)在润滑条件下光滑齿轮合金表面(UT)和织构齿轮合金表面(TS)的摩擦学性能。利用激光共聚焦显微镜、扫描电镜和能谱仪观察并分析了不同磨损表面的表面形貌。结果 与UT–DOS相比，TS–DOS、UT–MF和TS–MF均能表现出良好的减摩性能，其中，TS–DOS在低载条件下的减摩效果相对最好，摩擦因数降低了约26.2%，随着载荷的增大，织构磨损严重，减摩效果减弱；TS–MF在不同载荷下的摩擦因数均能降低17%左右。TS–DOS的抗磨效果最好，在低载荷下基本无磨损，在重载荷下的磨损率最大降低了约60.6%，在高载荷下织构表面无法避免黏着磨损。二酯基磁流体会使磨损率增大，但能避免黏着磨损，在与织构的协同作用下，磨损率大幅下降。结论 织构能够有效存储润滑油和磨屑，磁流体有“滚珠”效应，且能够有效处理磨屑，两者的结合提升了合金的摩擦学性能，但是高浓度磁流体中的Fe3O4磁性纳米颗粒在较高载荷下易发生团聚，会加剧微磨削作用。

• 单位
  青岛理工大学