205 / 2019-03-25 20:37:45

接触载荷对PTFE316L密封配副三体磨损及磨粒运行行为的影响

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随着密封技术的不断提高和液压缸应用范围的扩大，对密封件性能的要求不断地提高。聚四氟乙烯（PTFE）具有优异的耐候性、耐化学腐蚀性和较低的摩擦系数，是目前广泛应用的一种密封材料。以格莱圈和斯特封为例，流体的密封是依靠PTFE与轴表面接触摩擦，O形圈提供足够密封力和磨耗补偿来实现的。然而，外界颗粒物的入侵或密封介质受到污染均为加剧密封副的磨损失效。本文考察了接触载荷对PTFE/316L密封配副三体磨损及磨粒运行行为的影响，重点探讨了不同磨粒尺寸效应和密封界面接触压力下摩擦副间的磨损破坏机理。结果表明：接触载荷与颗粒尺寸对密封副的磨损失效起着显著的影响；低载荷下颗粒易侵入摩擦界面，且中等粒径颗粒参与摩擦的COF时变曲线尤为复杂，颗粒受应力作用嵌入PTFE基体造成极为严重的犁切现象，小尺寸的颗粒在区域内滚动微切削，形成三体磨损的格局，且磨粒可致使配副金属磨损加剧和COF增加，但PTFE的磨损率大大降低；中等载荷下颗粒参与摩擦时，COF时变曲线可出现“拐点”现象；较高的接触载荷促使PTFE蠕变和转移膜的形成、颗粒进入摩擦界面的几率下降，COF曲线呈现缓慢下降的趋势。总体而言，随载荷的增加，PTFE材料的磨损率显著上升，主要磨损机制由三体磨粒磨损向两体磨损转变。