在许多极为苛刻的条件下,运动部件难以采用常规的油脂润滑,如处于尘土泥沙、潮湿等恶劣环境的采矿机械的传动件,处于海水和酸等腐蚀介质下的船舶机械的传动件,所以这些传动件通常在干摩擦条件下工作。因此对材料在干摩擦条件下的摩擦学特性的研究十分必要。而热处理组织对其摩擦磨损性能有着极大的影响,由于试样的强度和硬度较低,试验时产生严重的粘着磨损甚至胶合现象,因此采取的是承重圆环内表面与旋转轴配合的摩擦试验方法。本实验对圆环(ZG25MnCrNiMo钢)进行淬火处理,分别与淬火、调质和退火的转轴(40Mn2钢)进行配对实验,三组试验中对圆环的影响均不大,而淬火、调质、退火转轴的磨损量依次增高。当对圆环进行调质处理,对转轴进行淬火、调质和退火处理,结果进行退火处理的转轴对圆环、转轴磨损量的影响都远大于调质和淬火转轴,而进行调质和淬火的转轴对圆环、转轴磨损量的影响差距不大。最后对圆环进行局部淬火处理,分别对转轴进行调质和淬火处理,淬火转轴比调质转轴对圆环的磨损量高,而调质处理后对转轴的磨损量要略高于淬火处理后对转轴的磨损量。得出通过改变热处理工艺(主要改变了其硬度),对圆环和轴的磨损量有了显著影响的结论。此外,对钢基体镶嵌固体润滑剂PTFE与未镶嵌固体润滑剂的钢基体进行摩擦磨损性能比较研究,镶嵌了PTFE的金属基体比未镶嵌的金属基体摩擦系数稳定,且摩擦系数较低约为0.45,摩擦系数随着固体润滑剂嵌入量的增大而减小从0.45降低到0.35,未镶嵌固体润滑剂的摩擦系数稳定在0.9。随着载荷的增加,固体润滑剂形成的润滑膜逐步被破坏,摩擦系数开始增大,但仍小于未镶嵌固体润滑剂的摩擦系数,在未镶嵌固体润滑剂的金属基体中摩擦系数不能趋于一个稳定值。随着速度的增大,富集在表面的固体润滑剂更加均匀,更容易形成润滑膜,降低了磨损量。但速度仍不宜过大,避免破坏摩擦表面固体润滑膜的完整性。因此,正确的采用镶嵌式自润滑复合材料对改变摩擦学性能有着重要的作用。
