论文部分内容阅读
本文使用MRH-5A摩擦磨损试验机对进口ER8C车轮钢和U71Mn钢轨钢配对进行纯滑动摩擦磨损试验,采用莱卡显微镜,扫描电镜,透射电镜,显微硬度计等手段对高速车轮钢ER8C摩擦磨损过程中组织演变规律及性能进行分析。并讨论了纯滑动条件下白层的形成机理。研究结果表明:随着转数的增加,块试样ER8C的磨损量基本呈线性增加,而环试样U71Mn的磨损量急剧增加后基本保持稳定。随着转速和试验力的增加,块试样ER8C的磨损量不断增大。其磨损机理是磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损共同作用的结果,试验力不变,随着转速的增加,块试样ER8C的疲劳磨损程度逐渐增加,粘着磨损作用逐渐减少,且试样变形层厚度逐渐减小,转速为450r/min时没有产生白层,转速增加到600r/min时产生了白层,转速为750r/min时白层面积增加;转速不变,随着试验力的增加,磨粒磨损程度逐渐增加,而粘着磨损作用逐渐减少,试样变形层厚度逐渐减小,白层含量逐渐增加。从心部到表面,变形层硬度逐渐增大;转速从450r/min提高到600r/min时,变形层最大硬度明显升高,但转速从600r/min提高到750r/min时,表层的最大硬度基本不变。白层经硝酸酒精腐蚀后呈亮白色,其硬度在900HV0.01左右,是典型的摩擦学白层。白层是由晶粒尺寸100nm以下的铁素体和细小的渗碳体组成,晶粒基本成等轴状。白层的形成过程是:原始的片状珠光体和先共析铁素体在应力的作用下发生塑性变形,使得珠光体和先共析铁素体逐渐平行于滑动方向,随着变形量的增加,珠光体和先共析铁素体之间界面和珠光体团界消失,渗碳体逐渐碎化为点列状,铁素体为长条状;随着变形量的进一步增加,渗碳体完全碎化、溶解,没有明显方向性,分布在铁素体周围,铁素体发生再结晶,晶粒尺寸减小,形成白层。