38CrMoAl/QT600-3摩擦副摩擦磨损行为研究

作者：孙日文; 赵泽翔^*; 刘志兰; 张伟; 高龙飞; 赵阳; 赵伟

来源：表面技术, 2023, 52(02): 254-262.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.02.023

• 38CrMoAl/QT600-3
• 氮化
• 磨损机理
• 白亮层
• 扩散层
• 硬度
• 韧性

目的 研究实际工况下氮化处理的38CrMoAl/QT600-3摩擦副的磨损机理,为提高摩擦副的服役寿命提供指导。方法 模拟实际工况,采用往复式摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验,结合显微维氏硬度计、金相显微镜、XRD分析摩擦副氮化处理后的硬度和组织,借助LSCM、SEM分析其磨损形貌,使用EDS分析其磨损表面化学成分。结果 氮化处理后,38CrMoAl白亮层厚度为26μm,主要由ε相、γ′相组成,表面硬度平均为1 112.8HV0.3,扩散层主要是α相,硬度呈梯度下降,即使白亮层磨损,扩散层依然具有较高的硬度;QT600-3白亮层厚度为16μm,主要由ε相、γ′相和石墨组成,表面硬度平均为960.4HV0.3,扩散层由α相和石墨组成,白亮层磨损后,扩散层硬度急剧下降,接近基体硬度。本试验条件下,38CrMoAl/QT600-3摩擦副磨损过程分3个阶段,即38CrMoAl白亮层对磨QT600-3白亮层、38CrMoAl白亮层对磨QT600-3扩散层、38CrMoAl扩散层对磨QT600-3扩散层,前2个阶段摩擦因数曲线稳定,摩擦因数介于0.5～0.6之间,磨损机理主要以磨粒磨损和疲劳磨损为主,其中第2阶段发生了氧化磨损,第3个阶段以黏着磨损和氧化磨损为主,此阶段摩擦副出现严重的擦伤、胶合,导致摩擦因数曲线噪音较大。结论 提高白亮层的硬度、韧性以及厚度,可以增加摩擦副的服役寿命。

• 单位
  山东豪迈机械科技股份有限公司