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温度对Inconel 625合金摩擦磨损特性的影响

Inconel 625合金是一种Ni-Cr基固溶强化型难变形高温合金，因具有良好的耐腐蚀、抗氧化、较高的高温强度等综合性能，被广泛用于制造航空发动机机匣、导向叶片、安装片、筒体等零部件。但是在高温服役过程中不可避免的出现了严重的磨损，比如机匣相磨，转子轴承磨损。此外，Inconel 625合金在塑性加工和机械加工过程中由于变形抗力大，加工温度高等加工属性，往往会造成工件和模具磨损严重，这极大的限制了Inconel 625合金的发展和应用。因此深入研究温度对Inconel 625合金摩擦磨损特性的影响是控制材料在高温环境下磨损性能的前提。本研究采用干滑动球盘式摩擦磨损试验机，研究了25 ℃-800 ℃范围内的摩擦磨损行为。结果表明，在25 ℃-500 ℃范围内，摩擦系数先减小后增大，这是由于温度升高以后材料表面软化，摩擦阻力降低导致摩擦系数减小。但是在500 ℃，合金磨痕表面由于摩擦作用促进了氧化反应，产生了具有相对高硬度的(Ni,Fe)Cr₂O₄、Cr₂O₃、(Al,Cr,Fe)₂(MoO)₃氧化物，并且此时磨痕表面未完全氧化，这导致摩擦接触界面出现软硬接触，因此摩擦系数增大。当温度超过500 ℃，随着温度的升高摩擦系数降低，在800 ℃时摩擦系数最小达0.05，这是由于高温下磨痕表面产生了釉质层，并且温度越高釉质层越厚，釉质层的存在有效的降低的摩擦，提高的耐磨性能。摩擦系数的变化与磨痕宽度和磨损率变化规律一致。