黄夏旭等：NM4O0/NM500级矿山机械用钢的高温磨损性能及机理 ·801· 050回 0.50 045 0.45 0.40 0.40 0.35 0.35 0.30 荷 0.30 0.25 0.25 0.20 0.20 020040060080010001200140016001800 020040060080010001200140016001800 时间/s 时间s 0.34何 0.33 1400 0.32 0.31 NM500 0.30 0.29 0 50 100150200250300 温度/℃ 图3200N截荷室温下合金的摩擦.(a)NM400合金：(b)NM500合金：(c)平均摩擦系数 Fig.3 Friction coefficient of the alloys under a load of 200 N:(a)NM400:(b)NM500:(c)average friction coefficient 其接触的界面温度明显高于环境温度.同时由于摩 的铁素体基体对应的衍射峰，仅有极少量的Fe2O3 擦磨损的过程中会不断产生新的磨损表面，对氧化 对应的衍射峰.说明室温时耐磨钢试样表面存在少 过程也能产生进一步的影响.氧化过程的发生，将 量氧化物，而300℃下的衍射谱线可以看出明显出 使摩擦界面上存在耐磨钢的氧化物，进而影响其摩 现了FezO,和FeO,两种氧化物对应的谱峰，这表明 擦系数 在该温度下出现了明显的氧化现象，与上节所述分 2.3摩擦界面的氧化物物相分析 析结果吻合. 为了继续探究NM400、NM500钢在不同温度下 2.4磨损样品表面形貌 摩擦时发生的氧化现象，采用X射线衍射分析技术 NM400和NM500耐磨钢室温下的磨损形貌变 (XRD)对不同温度下，200N载荷，400r·min-1的条 化如图5. 件下摩擦60min的样品进行了物相分析，结果如 NM400和NM500钢的磨损表面出现明显的犁 图4中的曲线所示.比较图4(a)和(b)曲线可知， 沟，当陶瓷球模拟矿物颗粒压缩NM4O0和 NM400和NM500耐磨钢室温下只发现了体心立方 NM500耐磨钢表面时，钢表面发生塑性形变，使得 _(a) Fe 300℃ (b) Fe 300℃ Fe,O,Fe,0 Fe.0. Fe.O. Fe,O 20℃ 20℃ 20 40 50 60 70 80 20 30 0 50 60 70 80 20/9 20) 图4耐磨钢摩擦表面的X射线衍射图谱.(a)NM400:(b)NM500 Fig.4 X-Ray diffraction results of the friction surfaces of steels:(a)NM400:(b)NM500黄夏旭等: NM400 /NM500 级矿山机械用钢的高温磨损性能及机理 图 3 200 N 载荷室温下合金的摩擦． ( a) NM400 合金; ( b) NM500 合金; ( c) 平均摩擦系数 Fig． 3 Friction coefficient of the alloys under a load of 200 N: ( a) NM400; ( b) NM500; ( c) average friction coefficient 其接触的界面温度明显高于环境温度． 同时由于摩 擦磨损的过程中会不断产生新的磨损表面，对氧化 过程也能产生进一步的影响． 氧化过程的发生，将 使摩擦界面上存在耐磨钢的氧化物，进而影响其摩 擦系数． 图 4 耐磨钢摩擦表面的 X 射线衍射图谱． ( a) NM400; ( b) NM500 Fig． 4 X-Ｒay diffraction results of the friction surfaces of steels: ( a) NM400; ( b) NM500 2. 3 摩擦界面的氧化物物相分析 为了继续探究 NM400、NM500 钢在不同温度下 摩擦时发生的氧化现象，采用 X 射线衍射分析技术 ( XＲD) 对不同温度下，200 N 载荷，400 r·min － 1的条 件下摩擦 60 min 的样品进行了物相分析，结果如 图 4 中的曲线所示． 比较图 4( a) 和( b) 曲线可知， NM400 和 NM500 耐磨钢室温下只发现了体心立方 的铁素体基体对应的衍射峰，仅有极少量的 Fe2 O3 对应的衍射峰． 说明室温时耐磨钢试样表面存在少 量氧化物，而 300 ℃ 下的衍射谱线可以看出明显出 现了 Fe2O3和 Fe3O4两种氧化物对应的谱峰，这表明 在该温度下出现了明显的氧化现象，与上节所述分 析结果吻合． 2. 4 磨损样品表面形貌 NM400 和 NM500 耐磨钢室温下的磨损形貌变 化如图 5． NM400 和 NM500 钢的磨损表面出现明显的犁 沟［15］，当陶瓷球模拟矿物颗粒 压 缩 NM400 和 NM500 耐磨钢表面时，钢表面发生塑性形变，使得 · 108 ·