2019, 39(2):181-187. doi: 10.16078/j.tribology.2018143

织构深度对不锈钢表面油润滑条件下摩擦学性能影响的试验和仿真研究

1. 

华南理工大学 机械与汽车工程学院,广东 广州 510641

2. 

广州铁路职业技术学院 机械与电子学院,广东 广州 510430

通讯作者: 苏峰华, fhsu@scut.edu.cn

收稿日期: 2018-09-30
录用日期: 2018-11-29
网络出版日期: 2019-03-28

Experiment and Simulation Study on the Effect of Texture Depth on Tribological Properties of Stainless Steel Surface under Oil Lubricating Condition

1. 

School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangdong Guangzhou 510641, China

2. 

Electrical and Mechanical Engineering of Guangzhou Railway Polytechinc, Guangdong Guangzhou 510430, China

Corresponding author: Fenghua SU, fhsu@scut.edu.cn

Received Date: 30 Sep 2018
Accepted Date: 29 Nov 2018
Available Online: 28 Mar 2019

引用本文: 苏峰华, 毛川, 李助军. 织构深度对不锈钢表面油润滑条件下摩擦学性能影响的试验和仿真研究[J]. 摩擦学学报. doi: 10.16078/j.tribology.2018143.

Citation: Fenghua SU, Chuan MAO and Zhujun LI. Experiment and Simulation Study on the Effect of Texture Depth on Tribological Properties of Stainless Steel Surface under Oil Lubricating Condition[J]. TRIBOLOGY.

采用激光加工技术在不锈钢表面构造深度不同的沟槽型织构图案,通过UMT摩擦磨损试验机测试了不同织构深度的不锈钢表面在PAO6油润滑条件下的摩擦磨损性能,利用表面轮廓仪和扫描电镜(SEM)对摩擦前后的沟槽形貌进行表征分析,采用计算流体动力学(CFD)方法对试验进行模拟并计算,结合ANSYS Fluent软件模拟分析结果,探究了沟槽织构深度对不锈钢表面在油润滑条件下的摩擦学性能的影响机理. 研究结果表明:加工的沟槽织构及其织构深度显着影响不锈钢表面在PAO油润滑条件下的摩擦磨损行为,织构深度为10 μm的不锈钢表面获得最好的抗磨和减摩效果,与未织构表面相比,其摩擦系数与磨痕宽度降低了60%以上. 这主要是由于织构深度为10 μm的不锈钢表面在摩擦过程中,润滑油通过其收敛区域时产生了很好的楔效应,润滑油产生的升力较大,改善了该织构表面在摩擦过程的润滑状态,从而呈现很好的摩擦学性能.

关键词: 表面织构, 不锈钢, 摩擦磨损, 油润滑, CFD仿真模拟
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    织构深度对不锈钢表面油润滑条件下摩擦学性能影响的试验和仿真研究

    苏峰华, 毛川, 李助军