[發明專利]一種通過改變加載載荷提高表面摩擦磨損性能的方法

無效

• 申請號: 201110289481.9
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102435519A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 王懷慶;司松海;司乃潮;楊道清;劉光磊
• 申請（專利權）人: 鎮江憶諾唯記憶合金有限公司
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及表面摩擦磨損性能領域，特指一種通過改變加載載荷提高表面摩擦磨損性能的方法。

背景技術

由于改進機械加工表面織構可以提高機械零件的耐磨性、可靠性和使用壽命，而準確地評價和表征表面織構是其前提和基礎，正確地規定和控制表面織構，其作用往往不亞于采用一種新材料和新結構，有著重大的經濟價值。表面織構是由于在加工過程中，刀具或磨料與零件之間發生塑性變形和金屬撕裂，在零件的被加工表面上殘留下各種不同形狀和尺寸的微觀幾何形態。由于表面織構不同，兩物體的接觸總是不連續的，表面織構在評定摩擦磨損中有重要的意義。因此對表面織構特征識別和評定的研究及如何確定影響摩擦的最基本的織構參數越來越為工程技術界所重視，也一直是摩擦學、表面工程學等領域研究的重要課題之一。近年來隨著測試技術的不斷發展，人們對不同加工方法的表面織構進行了較深入的描述，共同的愿望就是想通過對其研究來尋找摩擦磨損的特性。不同的加工機理有各自的微觀織構，其表面的接觸性質不同，摩擦學特性也不同。本發明針對這一問題，開發出一種通過改變加載載荷提高表面摩擦磨損性能的方法。經過查詢，未見有相關專利發表。

發明內容

本發明涉及一種通過改變加載載荷提高表面摩擦磨損性能的方法。其特征在于：將45號碳素鋼表面進行刨削加工得到粗糙度為Ra3.2的表面；再進行調質處理，將長100mm×寬85mm×高20mm工件加熱到840℃保溫2小時，然后迅速放入10％鹽水溶液中進行冷淬，使之完全淬透，再對工件進行高溫回火處理，560℃保溫1.5小時，得到的45號碳素鋼硬度為35HRC左右；最后將處理過的45號碳素鋼加工成尺寸為長22mm×寬20mm×高4mm的試件。摩擦試驗前，須用酒精順著紋理的方向擦拭試件表面，摩擦過程中用潤滑油對表面進行潤滑。摩擦磨損試驗在多功能摩擦磨損試驗機上進行，采用往復式摩擦方式，設定加載載荷為100g～400g，設定時間為300s，分別得到載荷與磨痕深度、載荷與摩擦系數的關系曲線。當載荷為100g～250g時，隨著載荷的增加，磨損量逐漸增加，摩擦系數增大；當載荷在250g～400g的時，磨損量呈緩慢增長趨勢，摩擦系數開始下降。當載荷在400g時，試件的摩擦系數最小，試件的耐磨性能和減磨性能明顯提高。

附圖說明

圖1不同載荷下的磨痕深度曲線

從圖1可見，在潤滑的情況下，當載荷為100g～250g時，隨著載荷的增加，磨損量逐漸增加，摩擦系數增大；當載荷在250g～400g的時，磨損量呈緩慢增長趨勢，摩擦系數開始下降。

圖2不同載荷下的摩擦系數曲線

從圖2中可以看到，外界載荷的變化對摩擦系數有一定的影響。在頻率相同的情況下，隨著外界載荷的增大，大于250g后，摩擦系數呈現出減小的趨勢，當載荷在400g時，試件的摩擦系數最小。

具體實施方式

實施例1：

將45號碳素鋼表面進行刨削加工得到粗糙度為Ra3.2的表面；再進行調質處理，將長100mm×寬85mm×高20mm工件加熱到840℃保溫2小時，然后迅速放入10％鹽水溶液中進行冷淬，使之完全淬透，再對工件進行高溫回火處理，560℃保溫1.5小時，得到的45號碳素鋼硬度為35HRC左右；最后將處理過的45號碳素鋼加工成尺寸為長22mm×寬20mm×高4mm的試件。摩擦試驗前，須用酒精順著紋理的方向擦拭試件表面，摩擦過程中用潤滑油對表面進行潤滑。摩擦磨損試驗在多功能摩擦磨損試驗機上進行，采用往復式摩擦方式，設定加載載荷為100g，設定時間為300s，分別得到載荷與磨痕深度、載荷與摩擦系數的關系曲線。從圖1，圖2中可以看到，當載荷為100g時，平均磨痕深度為2.35μm，平均摩擦系數約為0.15，摩擦磨損性能一般。

實施例2：