O’-Sialon-BN复合材料的摩擦磨损性能研究

　　O-Sialon~BN复合材料的摩擦磨损性能研究甄强'李文超2，伟中1（1.上海大学上海钢铁冶金重点为室温条件下O ~BN试样磨损表面形貌SEM照片。可以看出：在室温条件下，O ~BN试样磨损表面存在粘着转移和犁沟迹象圃3（a），表明O-BN普碳钢摩擦副在室温条件下的磨损机制主要是粘着磨损和磨粒磨损；EDS分析结果表明，粘着物主要由铁及其氧化物和少量BN及O在少量凹坑，这些凹坑即是由于颗粒剥落所致。

　　-Sialon-BN复合材料表面形貌SEM照片。可以看出，柱状的O -Salon相互紧密结合形成团束状组织（a），这种O-Salon团束彼此穿插构成空间骨架结构，BN颗粒填充在骨架的空隙中圃4（b），这种结构可以在较大的温度范围内阻碍晶界的滑移，延缓材料高温强度的衰减，对改善材料的力学性能极为有利。O-Sialon-BN复合材料的断裂韧性4.76MPamm1/2，维氏硬度110.29MPa，室温抗折强度sf约为170MPa，并可一直保持到1000C.当温度继续升高则抗折强度降低，但在1300C时仍保持在90MPa左右（见）。因此，O-Sialon-BN复合材料具有较高的强度、硬度和断裂韧性，这是该材料具有良好的抗磨性能的重要原因。

　　-Salon-BN复合材料具有良好抗磨性能的另一个主要原因在于该材料中含有10%的BN.BN不组成圃3（b）。从（c）可以看出，O-BN试样磨仅可以改善材料的韧性，还可以起固体润滑剂的作损表面的粘着物较厚A并呈明显的剥落迹象，表面存h.用。这是因为具有类似石墨1样的层状结构，层4-2015rnhaAcaaemiclOirnar组成的EDS图谱（室温，100N，30min）间由范德华力结合，易于滑动。在空气、氢气和惰性介质中对其进行润滑性能测试的试验结果表明：在室温至1250C的温度范围内，BN比二硫化钼、氧化锌和石墨等几种常用固体润滑剂有更好的润滑效果，尤其在900以下的温度下使用更为理想。所以，在较低温度下，O-Sialon~BN复合材料中的BN会起一'定的自润滑作用，同时在较高温度下铁的氧化产物也将起一定的自润滑作用。

　　材料普碳钢摩擦副的磨合期长达20min，并且在磨合期内的摩擦系数很不稳定；经过磨合期后摩擦系数稳定在0.82左右。

　　b. O-BN同普碳钢对摩时的主要磨损机理为粘着磨损和磨粒磨损。

　　3结论-Sialon-BN复合材料具有较高的强度、硬度和断裂禚性，这是其具有良好的抗磨性能的主要