火箭橇滑块超声速、大载荷摩擦磨损失效机理

来源期刊：材料导报2020年第16期

论文作者：王玮华 谢发勤 吴向清 王少青 姚小飞

文章页码：16136 - 32293

关键词：火箭橇;滑块;超声速;大载荷;摩擦磨损;失效分析;

摘    要：为了对超声速938 m/s、大载荷850 kg条件下0Cr18Ni9Ti火箭橇滑块的摩擦磨损失效机理进行分析,并揭示其磨损机理和硬度变化规律,选取某典型火箭橇试验后的滑块材料为研究对象,采用电子扫描显微镜、能谱仪和X射线衍射分析仪对滑块磨损后的表面微观形貌与磨损产物进行表征,使用维氏硬度计和金相显微镜对试样截面的组织结构和硬度进行了测试。研究发现,滑块表面主要发生了磨粒磨损和疲劳磨损,并在局部发生黏着磨损和氧化磨损,磨屑氧化生成的Fe₃O₄和沙砾等杂质填充和覆盖了磨损面的凿坑和沟槽;滑块纵截面方向1.6 mm厚度范围内,试样的硬度由外向内逐渐降低,同时,其发生晶粒细化并析出碳化物。结果表明,晶粒细化现象的出现和碳化物的析出说明磨损面温度在滑动过程中达到了材料的再结晶温度和相变温度,使得材料在滑动过程中的耐磨性严重下降。摩擦产生的高温使得滑块局部发生烧蚀,滑块在载荷和摩擦热综合作用下呈现多种磨损机制共存的典型现象,硬度沿截面方向呈梯度变化。