摩擦学是研究相对运动的物体表面间的摩擦、润滑和磨损,以及三者间相互关系基础理论和实践(包括设计和计算、润滑材料和方法、摩擦材料和表面状态以及摩擦故障诊断、监测和预报等)的一门边缘学科。相互作用的物体摩擦磨损表面形貌状态能直接反应摩擦磨损的状况。因此,很多摩擦学研究者为了能更好地反映摩擦副的摩擦磨损性能,对摩擦磨损表面形貌的研究也越来越得到关注。本文借鉴机加工领域对工件表面形貌表征的方法,在对摩擦磨损表面表征方法、二维和三维表征参数分析的基础上,提出金属材料干摩擦磨损表面三维表征参数中,能较好表征金属材料干摩擦磨损表面形貌的合理参量。文中摩擦磨损试验在HST-100销-盘式摩擦磨损试验机上进行,销为45#钢,尺寸为Φ10mm×25mm ;盘为GCr15 ,尺寸为Φ180mm,采用德国nanofocus公司生产的三维表面轮廓测定仪对45#钢销摩擦磨损表面形貌进行检测。试验在两种条件下进行,一是载荷20N一定,速度为20,30,40,50,60m/s;二是滑动速度20m/s一定,载荷为20,40,60,80,100N,每组试验做10次,寻找统计规律。试验中保持滑动距离为36000m。试验前先分别用180#、500#、1000#砂纸对销摩擦副进行预磨,而后销-盘进行磨合,目的是使摩擦副处于良好的接触状态和减少初始状态下表面粗糙对试验结果的影响。最后,利用nanofocus三维形貌轮廓仪中的滤波器对采集的销摩擦磨损后的形貌进行滤波分析得到:表面高度偏差Sa、表面高度均方根偏差Sq和表面陡峭度Sku三个参数都能作为金属材料干摩擦表面三维形貌基本参数,分别随滑动速度和载荷的变化而成线性变化,与摩擦系数和磨损率存在一定的相关性。但是,表面陡峭度Sku与摩擦系数和磨损率的相关性更明显。即表面陡峭度Sku值大时,材料摩擦磨损表面形貌高尖峰分布较多,尖峰宽度越窄,相对尖峰数目越多,对应的摩擦系数就越大,磨损率就越小;当表面陡峭度Sku变小时,材料摩擦磨损表面形貌高尖峰分布较少,尖峰宽度变宽,相对尖峰数目变少,对应的摩擦系数就变小,磨损率就变大。综上所述:表面陡峭度Sku对金属材料干摩擦磨损表面形貌进行表征更合理。