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巴氏合金被广泛用作轴承材料,特别是在航海领域,但鲜有文献报道巴氏合金轴承材料在海水环境中的摩擦学行为。本论文对巴氏合金近年来在摩擦学行为方面开展的研究工作进行了综述,较系统地研究了巴氏合金在海水润滑下的摩擦学行为规律以及相应的磨损机理。获得的主要结论如下:
1.海水润滑下,铅基巴氏合金B16摩擦系数随着滑动速率的增加而减小;在30 N以下随着载荷的增加而减小,之后摩擦系数随着载荷的增加基本保持不变。随着载荷的增加,磨损率呈轻微上升的趋势;随着滑动速率的增加磨损率连续降低。在海水润滑下B16较低的摩擦系数主要归因于碱式碳酸铅的形成。
2.海水润滑下,锡基巴氏合金B88的摩擦系数随着载荷和滑动速率的增加而降低;磨损率随着载荷的增加而增加,但随着滑动速率的增加而降低。低的摩擦系数和磨损率主要归因于B88独特的微观结构和海水的润滑作用。
3.海水对于巴氏合金具有三个方面的作用,分别是:润滑效应、冷却效应和腐蚀效应。海水的冷却作用有助于降低材料表面的温度、阻止粘着转移和塑性变形;海水的腐蚀效应在影响B16的摩擦学行为方面起着重要的作用,由于腐蚀产物碱式碳酸铅具有的独特层状结构,使得其表现出低的剪切强度,从而有助于改善巴氏合金B16的摩擦学行为;而由于独特的网状结构吸附了更多的海水使得巴氏合金B88也得到了充分润滑。