黄振莺
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翟洪祥
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张宏兵
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张华
稀有金属材料与工程
研究了三元层状化合物钛硅碳(Ti3SiC2)材料在载流滑动条件下的摩擦学特性.试验在盘一块式大功率载流高速摩擦试验机上进行,用A3钢盘作为对磨体;滑动速度为20～60 m/s,法向压强为0.4～0.8 MPa,电流强度为0,50和100 A.结果表明,在适当的速度和载荷条件下,Ti3SiC2陶瓷表现出良好的载流摩擦学特性.但载流条件下的摩擦系数和磨损率都比非载流条件下的大,且随电流强度的增大而增大.载流条件下,摩擦系数随法向压强和速度的增大而减小;磨损率随法向压强的增大呈下降趋势,随速度的增高而增大.SEM & XRD观察和分析结果表明,载流情况下Ti3SiC2摩擦面表层生成的TiC等硬质结晶相是导致摩擦系数增大的主要原因;而其磨损率增大主要由微电弧烧蚀与机械摩擦的交互作用及热-力耦合作用两部分共同影响所致.微电弧烧蚀作用引起Ti3SiC2表层氧化、熔融和分解,因而耐磨性发生改变.
关键词:
钛硅碳
,
载流
,
摩擦磨损
,
微电弧烧蚀
黄振莺
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翟洪祥
,
刘新
,
艾明星
,
周炜
稀有金属材料与工程
研究了三元层状化合物钛硅碳(Ti3SiC2)和钛铝碳(Ti3AlC2)材料的载流磨损特性,探讨了在大电流、热应力和摩擦力的交互和耦合作用下Ti3SiC2系材料的支配性磨损机理.试验在盘-块式大功率载流高速摩擦试验机上进行,用A3钢盘为对磨体;滑动速度为20 m/s,法向压强为0.4～0.8 MPa,电流强度为0,50和100 A.结果表明,在适当的速度和载荷条件下,Ti3SiC2系材料表现出良好的载流摩擦学特性.但载流条件下的磨损率都比非载流条件下的大,且随电流强度而增大.通过SEM&EDS观察、分析,载流条件下的Ti3SiC2系材料的磨损主要由微电弧烧蚀与机械摩擦的交互作用及热-力耦合作用两部分共同影响.微电弧烧蚀作用引起Ti3SiC2系材料表层氧化、熔融和分解以及亚表层裂纹,因而耐磨性发生改变.通电条件下的电热效应和摩擦热的耦合作用也对Ti3SiC2系材料的耐磨性产生影响.力-电-热的交互和耦合作用哪部分占主导机制取决于Ti3SiC2系材料的物理参数及载荷、速度等外部条件因素.
关键词:
Ti3SiC2系材料
,
载流磨损
,
微电弧烧蚀
,
电热效应
,
交互作用
