含Fe 2 O 3 摩擦层的促进形成对H13和45钢磨损性能的影响

Fe 2 O 3 是钢材高温或高速干滑动表面摩擦氧化物层的重要构成. 本文作者通过在H13钢、45钢/GCr15钢的滑动界面添加Fe 2 O 3 纳米颗粒，试图促进保护性摩擦氧化物层的快速形成，避免了高温恶化材料的机械性能. 研究了Fe 2 O 3 对H13钢和45钢磨损性能的影响，分析了摩擦氧化物层的形成机理，并探讨了基体硬度对摩擦氧化物层的作用. 研究结果表明：无添加时，低硬度45钢的耐磨性明显差于高硬度的H13钢；GCr15钢在与45钢对摩时，磨损率也明显大于与H13钢对摩时. 添加Fe 2 O 3 后，纳米颗粒在H13和GCr15钢表面迅速相互黏着并形成保护性的摩擦氧化物层，导致磨损率急剧下降，且随载荷增加仅轻微波动. 而较软45钢基体对摩擦氧化物层的支撑能力较弱，摩擦氧化物层破碎，高载下磨损率明显大于低载下.