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作者：李永;史振宇;张成鹏;段宁民;
单位：山东大学机械工程学院;山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室;河北工业大学机械工程学院电气设备可靠性与智能化国家重点实验室;
摘要：DZ125/FGH99合金作为航空发动机榫连接结构常用材料，其表面耐磨特性研究对榫连接性能有重要意义。采用DZ125/FGH99止推圈摩擦副在摩擦磨损试验机上进行试验，分析外加载荷与转速对材料表面磨损情况的影响，对比不同工况下材料表面的磨损状态并提出摩擦系数预测模型。结果显示，DZ125/FGH99摩擦副的摩擦系数在开始试验时迅速提高，且随着外加载荷和转速的增大，摩擦系数的增速明显，最终均在一定区间内稳定。摩擦副表面的平均磨损深度随外加载荷增大而变大，转速为50 r/min的条件下，外加载荷从100 N增大至200 N时，体积磨损量由1.636 mm~3增大至2.747 mm~3，增幅为67.94%，比磨损率由2.354×10~(-7)降低至1.979×10~(-7)，降幅为15.96%；外加载荷从200 N增大至300 N时，体积磨损量由2.747 mm~3增大至2.822 mm~3，增幅为2.72%，比磨损率由1.979×10~(-7)降低至1.355×10~(-7)，降幅为31.53%。摩擦副表面的平均磨损深度随转速增大而变大，外加载荷为200 N的条件下，试验转速从50 r/min增大至100 r/min时，体积磨损量由2.747 mm~3增大至5.994 mm~3，增幅为89.55%，比磨损率由1.979×10~(-7)增大至2.160×10~(-7)，增幅为9.15%；试验转速从100 r/min增大至150 r/min时，体积磨损量由5.994 mm~3增大至15.360 mm~3，增幅为194.96%，比磨损率由2.160×10~(-7)增大至3.690×10~(-7)，增幅为70.83%。由于摩擦过程中材料表面存在硬质合金的滑移和疲劳脱落，材料磨损表面出现不同程度的犁削现象和材料剥离现象，且随着外加载荷和转速的增大更明显。研究发现，外加载荷的增大会导致磨损体积的增大和比磨损率的降低，相对摩擦速度的增大会导致磨损体积和比磨损率的同时增大。提出的摩擦系数曲线预测模型能够较为准确地预测DZ125/FGH99摩擦副摩擦系数变化过程。在常温下的摩擦磨损过程中，DZ125/FGH99摩擦副的磨损表面出现犁削磨损和磨粒磨损，加速材料表面的磨损。
关键词：DZ125/FGH99;;摩擦副;;磨损特性;;摩擦系数;;耐磨性
基金资助：国家重点研发计划（2022YFB3401900）;; 国家自然科学基金（U24A20123）;; 山东省自然科学基金（ZR2022YQ48）
