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Vol.48No.1Jan.2015
5083铝合金/35CrMo钢线接触切向微动磨损行为
林晓锋，吕俊超，刘建华，黄洁，彭金方，蔡振兵，朱晏昊
Madeiadsrodecion
（1.西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室摩擦学研究所，四川成都610031； 2.南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛266111）
【摘要】研究钢/铝配副的线接触微动磨损具有重要的理论意义和工程价值，过去对其报道不够。在电磁激振微动磨损试验机上，采用自调节式线接触央具，对5083铝合金/35CrMo钢摩擦副进行线接触式切向微动磨损，研
域存在部分滑移区、混合区和滑移区；部分滑移区摩擦系数较小，混合区摩擦系数峰值最大；部分滑移区损伤轻微，接触呈不连续特征，混合区和滑移区磨损严重;5083铝合金的磨损体积随着位移幅值的增加而增加，磨痕表层有微
裂纹;5083铝合金/35CrMo合金钢的磨损机制主要为磨粒磨损和疲劳磨损。[关键词］微动磨损；线接触；5083铝合金；35CrMo钢；磨损机制
【中图分类号］TH117.1 0前言
【文献标识码］A
［文章编号］1001-1560(2015)01-0024-03
组成（质量分数，%）为0.040Si,0.400Fe，0.100Cu，
微动是指在机械振动、疲劳载荷、电磁振动或热循环等交变载荷作用下，接触表面间发生的振幅极小的相对运动，常被忽略：其影响因素主要包括法向载荷、位移值、频率、接触形式、材料特性和表面粗糙度等。线接触形式广泛存在于工业应用中，如轮轴配合、齿轮啮合及销轴连接等。线接触对试验装置有较高的要求，要保证试样接触均勾且不偏载，故目前有关线接触微动的研究报道相对较少[1-5]。本工作选择铝合金与钢配副进行研究，一方面是因为在工程实际中广泛存在钢/铝连接界面的微动损伤（例如钢/铝螺栓连接界面），另一方面钢/铝配合有利于凸显损伤，便于深入揭
示微动磨损的损伤机理。 1试验
1.1摩擦材料的处理
选用5083铝合金和35CrMo钢。5083铝合金化学
20140820
【收稿日期］
[基金项目】国家杰出青年科学基金资助项目（51025519)；
国家自然科学基金资助项目（51375407）；长江学者和创新团队发展计划（IRT1178）
朱曼吴（1968-），博士，教授，研究方向为摩
【通信作者】
擦学表面工程材料学，E-mail：zhuminhao@ swjtu.cn
0.700 Mn,4.500 Mg,0.150Cr,0.250Zn,0.150 Ti,Al 余量；硬度为82.7HV。5n；尺寸为10.0mm×10.0mm x12.5mm；表面抛光至R,=0.04μm。35CrMo钢化学组成（质量分数，%）为0.360C,0.270Si,0.550Mn， 0.035 S,0.035P,0.950 Cr,0.300Ni,0.300 Cu,0.200 Mo，Fe余量；硬度为395.4HVz0；尺寸为Φ15mm×15 mm；表面抛光至R0.20wm。试验前后2种材料均
依次用酒精和丙酮超声波清洗。 1.2微动磨损
设备为RtecMFF-3000电磁激振微动磨损试验机，采用自调节式夹具（见图1）。通过调节螺栓来调整平面试样夹具的倾斜角度，实现平面/圆柱试样的线接触。对平面试样施加一个法向载荷（F)40N对圆柱
法向载荷
支撑杆
支撑块调节螺栓圆柱试样、
平面试样炎具平面试样圆柱试样夹具
（a）白调节夹具
（b）相对运动关系
图1自调节式夹具及摩擦试样相对运动关系示意