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本文研究了铸态锡青铜及不同热处理态锡青铜以45#钢为摩擦副在不同时间、不同载荷下的摩擦磨损性能,采用扫描电镜对磨损表面的形貌进行观察及成分分析以及投射光显微镜对剖面进行了观察和分析,探讨了锡青铜合金的摩擦磨损机理。
实验结果表明:铸态和热处理态锡青铜合金磨失重率,从整体来看铸态和热处理锡青铜试样在相同时间,随着载荷增加磨损的失重率也增加;相同载荷,随着时间的延长,磨损失重率也增加;锡青铜试样在相同时间内,随着磨损载荷的增加硬度的总体趋势下降,但铸态时当载荷在500N时硬度有所升高。经过热处理,锡青铜试样的硬度略有提高,当载荷达到750N时硬度最大。磨损时间和磨损载荷对磨面的形貌有着重大的影响。
在短时间和低载荷下(载荷不超过500N)磨面主要以划痕为主,磨损机制主要为磨粒磨损;随着时间和载荷的增大,磨损机制也发生了变化,磨损表面出现了褶皱和撕裂带,粘着磨损加强(铸态锡青铜载荷为750N时);随着磨损时间、载荷的经一步加大,磨损产热,磨面温度上升,氧化磨损加强(载荷1000N时),最后由于磨损进一步加强,磨损机制转变为塑性挤出及热软化磨损。
经热处理后的锡青铜磨损量略有减少,硬度稍有提高,实验表明经热处理后的锡青铜可承受更高载荷的磨损。铸态锡青铜在超过500N的载荷后表现出粘着磨损现象,经热处理后的锡青铜在750N载荷后才表现出粘着磨损现象,由此表明经热处理后的锡青铜可表现出更好的摩擦磨损性能。