T10钢的干滑动摩擦学行为与晶粒尺寸的关系

doi:10.11901/1005.3093.2016.736

材料研究学报

2017, Vol. 31

Issue (11): 833-838 DOI: 10.11901/1005.3093.2016.736

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T10钢的干滑动摩擦学行为与晶粒尺寸的关系

周路海¹, 韦习成¹(

), 王春燕¹, 鲁军², 王武荣¹

1 上海大学材料科学与工程学院上海 200072。
2 苏州华碧微科检测技术有限公司苏州 215024。

Relationship Between Dry Sliding Tribological Behavior and Grain Sizes for T10 Steel

Luhai ZHOU¹, Xicheng WEI¹(

), Chunyan WANG¹, Jun LU², Wurong WANG¹

1 School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China.
2 The FALAB Test Co., Ltd, Suzhou 215024, China.

引用本文:

周路海, 韦习成, 王春燕, 鲁军, 王武荣. T10钢的干滑动摩擦学行为与晶粒尺寸的关系[J]. 材料研究学报, 2017, 31(11): 833-838.
Luhai ZHOU, Xicheng WEI, Chunyan WANG, Jun LU, Wurong WANG. Relationship Between Dry Sliding Tribological Behavior and Grain Sizes for T10 Steel[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2017, 31(11): 833-838.

全文: PDF(2791 KB) HTML

摘要:

使用面面接触的盘-销试验机研究T10钢与涤纶配副的干滑动摩擦学性能,分析了钢的磨损行为与奥氏体晶粒尺寸的关系。结果表明,T10钢的奥氏体晶粒尺寸从1次淬火的32 μm减小到5次淬火的约5 μm,强度和韧性得到明显提高,而其应变硬化指数略有减小。晶粒细化基本上不影响T10钢与涤纶配副的干滑动摩擦系数,但是其耐磨性明显提高。具有较小应变硬化指数的细晶钢的磨损表面优良的摩擦诱发硬化特性,是其耐磨性提高的主要原因。T10钢的磨损机理,主要是犁削伴随的轻微接触疲劳磨损。

关键词 ：材料失效与保护, 摩擦学性能, T10钢, 晶粒尺寸, 应变硬化指数

Abstract：

The relationship between the dry sliding tribological performance of T10 steel disc against polyester pin in surface contact and the austenite grain size of the steel was investigated using a MM-W1 universal tester. The results show that the austenite grain size of T10 steel after five cycle-quenching is only 5 μm, which is much smaller than 32 μm of the one after one cycle-quenching. Grain refinement efficiently improves the strength and toughness of the steel,while slightly decreases its strain-hardening index. Although the grain refinement does not enhance the hardness of the steel but decrease the friction coefficient of friction couples of polyester/T10 steel, therewith the wear resistance of the steel increases remarkably. It is thought that the wear resistance improvement of T10 steel with fine grain and lower strain-hardening capability is benefited from the strong friction-induced hardening of the worn surface layer. The wear mechanism is mainly plough wear with accompanying slight contact fatigue wear.

Key words： material failure and protection tribological properties T10 steel grain size strain hardening

收稿日期: 2016-12-17

基金资助:资助项目国家自然科学基金(50975166, 51475280)

作者简介:

周路海,男,1979年生,博士,讲师

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表1 T10钢的淬回火工艺

图1 不同次数淬火的T10钢的奥氏体晶粒

表2 T10钢的晶粒尺寸和力学性能

图2 摩擦系数随试验时间的变化

图3 不同晶粒尺寸的试样的磨损量与正压力的关系

图4 不同晶粒尺寸的试样磨损前后的表面硬度

图5 70 N正压力下不同晶粒尺寸的T10钢的磨损表面形貌

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