王能慧,王传锋,许文虎,吴海红,李宏生.不同对偶材料对石墨-铜材料磨损性能的影响[J].表面技术,2025,54(9):102-111, 129.
WANG Nenghui,WANG Chuanfeng,XU Wenhu,WU Haihong,LI Hongsheng.Effect of Mating Material on Wear Properties of Graphite-copper Composites[J].Surface Technology,2025,54(9):102-111, 129 |
| 不同对偶材料对石墨-铜材料磨损性能的影响 |
| Effect of Mating Material on Wear Properties of Graphite-copper Composites |
| 投稿时间：2024-09-30 修订日期：2025-02-24 |
| DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2025.09.008 |
| 中文关键词: 摩擦 对偶材料 石墨-铜复合材料 硬度 剥层磨损 |
| 英文关键词:friction mating material graphite-copper composites hardness delamination |
| 基金项目:江西省重大科技研发专项项目(20223AAE01002);江西省赣鄱俊才支持计划(20243BCE51035) |
| 作者 | 单位 |
| 王能慧 | 东南大学 仪器科学与工程学院，南京 210096;中船九江海洋装备集团有限公司，江西 九江 332008 |
| 王传锋 | 中船九江海洋装备集团有限公司，江西 九江 332008 |
| 许文虎 | 南昌大学 先进制造学院，南昌 330031 |
| 吴海红 | 中船九江海洋装备集团有限公司，江西 九江 332008 |
| 李宏生 | 东南大学 仪器科学与工程学院，南京 210096 |
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| Author | Institution |
| WANG Nenghui | School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China;CSSC Jiujiang Marine Equipment Group Co., Ltd., Jiangxi Jiujiang 332008, China |
| WANG Chuanfeng | CSSC Jiujiang Marine Equipment Group Co., Ltd., Jiangxi Jiujiang 332008, China |
| XU Wenhu | Advanced Manufacturing School, Nanchang University, Nanchang 330031, China |
| WU Haihong | CSSC Jiujiang Marine Equipment Group Co., Ltd., Jiangxi Jiujiang 332008, China |
| LI Hongsheng | School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China |
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| 中文摘要: |
| 目的 为优化石墨-铜复合材料耐磨设计及对偶材料选择，为实际工程应用提供理论和试验指导。方法 将石墨-铜复合材料与不同硬度的铜基对偶材料组成干摩擦副，研究对偶材料对石墨-铜摩擦磨损行为的影响。采用多功能摩擦磨损试验机、激光共聚焦显微镜、电子扫描显微镜等表征手段，分析复合材料的摩擦行为与磨损形貌，并通过能谱仪分析石墨-铜磨损表面的元素分布和含量，揭示对偶材料硬度对石墨-铜磨损性能与机理的影响规律。结果 当对偶材料硬度从70HV提高至200HV时，石墨含量为30%(质量分数)的石墨-铜材料表面粗糙度增加了28.1%，磨损率上升了70.2%，但是摩擦副的平均摩擦因数并没有出现明显改变，其值为0.25~0.3。此外，在使用高硬度对偶材料时，45%(质量分数)石墨-铜合金的磨损率是30%(质量分数)石墨-铜合金的1.8~8.4倍。结论 对偶材料硬度增大，其在石墨-铜材料表层的压入深度增加，导致剥层磨损现象加剧，从而使得石墨-铜材料表面的塑性变形和材料脱落现象增多。在一定的石墨含量范围内，提高铜含量可在不改变石墨-铜材料自润滑特性的前提下，增强石墨-铜材料对不同硬度对偶材料的耐磨损能力。 |
| 英文摘要: |
| Graphite-copper composites have been used in modern manufacturing due to their superior mechanical properties, self-lubricity, ease of production, and cost-effectiveness. The friction characteristics and wear behavior of graphite- copper materials are affected by mating materials, potentially leading to diverse levels of material loss and performance deterioration. Thereby, in this paper, the wear characteristics of graphite-copper composites when paired with mating material with different hardness are studied. |
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