第十五届全国摩擦学大会暨全国青年摩擦学学术会议

562 / 2021-06-19 20:39:30

新型超弹性轴承合金60NiTi的高温摩擦行为研究

60NiTi合金是一种含60 wt.%（55 at.%）镍元素和40 wt.%（45 at.%）钛元素的新型轴承材料，高硬度、低弹性模量、超弹性的力学性能组合赋予了其极高的承载能力，该合金同时兼具优异的耐腐蚀、耐高温和无磁性等特点，可以在高温、真空、腐蚀、强磁场、防静电等极端工况及特殊环境下工作。因此，60NiTi合金在高端轴承制造领域具有广泛的应用前景。采用高温摩擦磨损试验机研究了温度对60NiTi合金与氮化硅球干摩擦行为的作用规律。结果表明，温度低于300℃，摩擦系数约为0.70，60NiTi合金磨损严重，温度高于400℃，摩擦系数约为0.45，60NiTi合金的磨损量显著下降。通过分析磨痕的形貌、结构及成分，可知，温度低于300℃，主要的磨损形式为磨粒磨损，磨痕主要成分为Ni和Ti，当温度高于400℃，磨痕中可以发现大量的氧元素，证实摩擦氧化反应剧烈，形成氧化膜，黏着磨损及氧化磨损为主要的磨损形式。可见，在400℃以上，摩擦氧化反应形成的氧化膜可以显著改善60NiTi合金摩擦学性能。