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玻璃陶瓷资料与轴承钢外表冲突磨损的实验研讨

来源:海力轴承网时间:2013-05-14

　　现代科学技术的迅速发展对资料的功能提出了更高的需求；玻璃陶瓷具有各种优秀的归纳功能；如热电功能、耐腐蚀性及生物相容功能等.更为重要的是；它能够用一般的金属切削刀具进行机械加工；因而；功能优秀的玻璃陶瓷逐步遭到大家的注重.这些年；玻璃陶瓷广泛用于航天、军工、医疗、机械、电子等范畴.当前；有关可加工玻璃陶瓷的研讨大都会集在资料制备工艺及其功能操控等方面；跟着玻璃陶瓷资料的广泛应用；玻璃陶瓷的冲突磨损难题正逐步成为冲突学范畴中的研讨热门之一；科技人员连续展开了有关玻璃陶瓷的冲突磨损功能的研讨.本文作者以云母玻璃陶瓷(Fluoroph logop ite Glass Ceramics)与轴承钢(GCr15)为例；研讨了2种资料组成的配副在不一样载荷条件下的冲突磨损特性；并讨论其磨损机制；以便对玻璃陶瓷的更广泛应用供给关联的实验数据.
　　1　实验
　　玻璃陶瓷的成分表达式一般为R2O- MgO-Al2O3-SiO2-F；其间R标明碱金属.实验选用的资料为氟金云母玻璃陶瓷；氟金云母玻璃陶瓷的曲折强度大于等于108Mpa；冲击韧性大于等于3。8kJ/mm2；体积密度2。5~2。8g/cm3；适用温度-22~+1000℃；硬度HV258~273；热膨胀系数小于等于94×10-7K-1.配副金属资料轴承钢( GCr15)的硬度为HB660~755.本实验的仪器为MPX-2000型冲突磨损实验机；配副选用盘销对摩的方式；氟金云母玻璃陶瓷加工成圆盘形状(φ39mm×5mm ), 轴承钢加工成悄形状(φ5mm×18mm )；实验条件为:转变速度370r/min；20#机油冷却；相对湿度43%一56%；室温；载荷ρ分别为50；100；150；200N.将盘外表与销端面触摸；并滋润20#机油中；使配副在必定转速、必定载荷下对摩.记载冲突力矩值数据；用TG328B型电光剖析天平每隔30s丈量试样磨损前后的质量丢失；核算出相应的冲突因数与磨损率.关于每种实验条件进行10次实验；核算均值.用4XB-C型金相显微镜调查和剖析试样磨损外表描摹.
　　2　结果与讨
　　2。1冲突因数
　　玻璃陶瓷轴承钢在不一样载荷下的冲突因数.冲突因数、反映资料外表描摹、触摸方式及载荷与滑动速度之间的相互效果联系.能够看出；跟着磨损时刻的添加；冲突因数逐步趋于稳定；最终的均匀冲突因数数值在0。095左右动摇.当载荷较低；p=50N时；磨擦要素相对较.Σ烈蛩卦0。06 ~ 0。08之间改变.当载荷较高；p为100；150；200N；冲突因数比较稳定；在0。09~ 0。10之间动摇.相对而言；轴承钢中较硬的质点压入玻璃陶瓷外表时；载荷的增大使得犁削效果增大；陶瓷盘外表发作明晰的“犁沟”；外表逐步粗糙；然后招致了试样对摩时；冲突因数增大.
　　在不一样载荷条件下的玻璃陶瓷磨损率的改变规模；示出了在不一样载荷条件下轴承钢磨损率的改变规模.图2和图3还显现了实验均值的情况下；每一种实验条件下测试数据的改变规模(其具体的测试数据如表1和表2所示；能够看出；图2中玻璃陶瓷资料的磨损率跟着载荷的改变发作动摇；磨损率的总均匀值为0。352×10-3 g/min.相同；轴承钢的磨损率也跟着载荷的改变发作动摇.当载荷为150N时；对磨的2种资料均取得最大的磨损率值.可见载荷对资料的磨损率有必定的影响.
　　出了4种载荷条件下玻璃陶瓷盘磨损外表描摹.能够看出；陶瓷外表呈现出显着的犁沟；在200N载荷下玻璃陶瓷磨损外表的犁沟愈加显着；犁沟深度也有所添加.跟着载荷的增大；温度随之升高；玻璃陶瓷磨损外表逐步呈现显着的冲突化学反应烧损表象；如图5所示.玻璃陶瓷所含的玻璃相和低熔点相发作冲突化学反应；外表呈现了显着的烧损表象；陶瓷表层的安排发作了改变.图6示出了200N载荷下轴承钢销的磨损外表；能够看出；轴承钢外表纹路规整、细腻.与玻璃陶瓷比较；轴承钢的硬度较低；实验进程表现为磨料磨损.
　　上述实验标明；当载荷升至100N以上今后；玻璃陶瓷的冲突要素比较稳定；在0。095周围动摇.对磨的陶瓷玻璃和轴承钢的磨损率存在动摇；玻璃陶瓷和轴承钢磨损外表呈现出磨料磨损表象.当载荷到达200N时；跟着载荷的增大；温度随之升高；玻璃陶瓷磨损外表逐步呈现显着的冲突化学反应烧损表象.
　　3　定论
　　在玻璃陶瓷与轴承钢资料的盘销式冲突磨损实验进程中；氟金云母玻璃陶瓷与轴承钢的均匀冲突因数为0。095.在低载荷条件下；冲突因数比较稳定.对磨的玻璃陶瓷和轴承钢的磨损率存在动摇；其对磨进程以磨料磨损为主.

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