45钢表面微织构及摩擦学特性的研究

颜 彬

(江苏苏盐井神股份有限公司第三分公司，江苏 淮安 223000)

在纯碱行业中，如压缩机、鼓风机等高速运转设备，轴及轴承的摩擦磨损是设备运行周期及使用关键所在。而表面间发生的摩擦磨损是其失效的重要原因，因此设备表面的性能对其可靠运行发挥着重要作用。激光表面微造型技术在摩擦副的表面改进中有着重要的作用，特别是对润滑与密封的影响。针对激光微造型表面形貌的摩擦学特性，许多学者进行了广泛的研究，但往往局限在凹坑形状分布和凹坑尺寸优化上，许多试验也主要是对理论的定性解释，无法说明整个规则凹坑表面的形貌对润滑的影响。本文将在现有研究的基础上，对滑动轴承用45钢材料进行一些典型凹坑织构造型，并对其摩擦学特性展开研究，将有利于深入认识表面形貌结构特点对摩擦、磨损和润滑等的影响。

1 试验及方法

1.1 激光微织构试验

试验设备采用半导体侧面泵浦 YAG 激光加工系统，激光模式为 TEM00，脉冲激光，输出波长1064 nm。加工系统自带的辅助吹气系统，可清除加工过程中的大部分熔渣，减少金属重铸。采用Micro XAM 3D非接触式表面形貌仪进行检测微织构的几何形貌。

试验试样采用直径φ15的45钢棒料，经淬火后再回火处理。表面先用金相砂纸打磨再抛光，其粗糙度约为0.2 μm，试验前对试样进行超声波清洗、吹干。为获得较理想的微织构几何形貌，先进行单直线织构形状的激光加工，对激光加工工艺参数(能量、扫描速度、扫描次数)进行优化，获得设计所要求的表面微观几何形貌，并进行超声波清洗去除熔渣等残留物。……