Page 86 - 理化检验-物理分册2023年第二期

许永春, 等: 05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢轴和轴套黏连原因

4 结论及建议

( 1 ) 05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢轴和轴套配合间隙
较小, 未见明显润滑现象, 在振动和旋转试验过程中,
存在受力偏载现象, 接触部位发生微动磨损, 使氧化
膜破裂, 金属直接接触, 发生磨损进而无法旋转。
( 2 )建议在安装过程中规范操作, 增加检查工

序, 杜绝漏涂润滑脂现象; 进一步增加防错设计, 在
干膜润滑
轴和轴套接触表面进行钝化和涂覆 MoS 2
图4 轴和轴套黏连部位硬度变化趋势 剂, 提升防腐和润滑性能。
形貌, 经能谱分析未见其他杂质金属, 黏连损伤程度 ( 3 )建议加工轴时选择在标准值的下限, 而轴

不一致, 表明试验过程中存在受力不均现象; 黏连部 套应选择在标准值的上限, 进而增大轴和轴套的配
位的显微组织存在挤压变形特征, 心部组织未见过 合间隙。
热、 过烧等冶金缺陷, 硬度未见明显异常, 均符合标 参考文献:
准要求; 黏连部位硬度最高, 黏连导致变形组织深度

约为0.8mm 。 [ 1 ] 徐清泉, 李 兴 东,赵 龙 飞,等.残 余 奥 氏 体 对
通过轴和轴套黏连形貌可知, 二者发生了磨损。 05Cr17Ni4Cu4Nb钢逆变奥氏体含量的影响[ J ] . 理化

由磨损的机理 [ 5-7 ] 可知: 两个相对接触且滑动的表面 检验( 物理分册), 2014 , 50 ( 11 ): 793-795.
在摩擦力的作用下, 接触部分的润滑油膜、 氧化膜等 [ 2 ] 孙永庆, 刘振宝, 李文辉, 等.05Cr17Ni4Cu4Nb 钢液
压油缸开裂失效分析[ J ] . 金属热处理, 2018 , 43 ( 11 ):
被挤破, 从而使两金属直接接触而发生黏连。由于
239-242.
轴和轴套均为05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢, 二者材料
[ 3 ] 胡隆伟, 叶文君. 紧固件材料手册[ M ] . 北京: 中国宇
相同, 为沉淀硬化不锈钢, 硬度范围一致, 具有一定
航出版社, 2014.
的互溶性, 具备磨损的条件 [ 8 ] 。由尺寸测量数据可 [ 4 ] 胡庆宽, 许永春, 金宏.0Cr17Ni4Cu4Nb 材料在宇航
知, 该轴和轴套配合间隙较小, 且存在一定的偏载现 紧固件中的应用[ J ] . 金属加工( 热加工), 2021 ( 6 ):
象, 导致摩擦接触面积较大, 在摩擦过程中产生的多 95-98.
余物过早填充配合间隙, 使摩擦进一步加剧。常采 [ 5 ] 温诗铸, 黄平. 摩擦学原理[ M ] . 北京: 清华大学出版
用钝化来提升 05Cr17Ni4Cu4Nb 不锈钢表面的耐 社, 2008.
蚀性 [ 9 ] , 涂覆 MoS 2 涂层来降低摩擦副之间的摩擦 [ 6 ] 杨晓燕, 郭春河. 某型机载投放装置锁制机构发生粘

力 [ 10 ] 。 着磨损故障分析[ J ] . 航空兵器, 2008 , 15 ( 2 ): 56-58.
[ 7 ] 张栋, 钟培道, 陶春虎, 等. 失效分析[ M ] . 北京: 国防
综上所述, 该轴和轴套由于尺寸间隙较小且
工业出版社, 2004.
无有效润滑, 在安装过程中可能存在不同轴现象,
[ 8 ] 万蕾, 孙璐, 杨耀东. 接头螺纹咬死失效原因分析[ J ] .
由于材料为05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢, 在空气中可
宇航材料工艺, 2015 , 45 ( 1 ): 77-81.
形成非常薄的氧化膜层 [ 11 ] 。在振动过程中, 轴和 [ 9 ] 李英亮, 殷小健, 王洪军, 等. 紧固件概论[ M ] . 北京:
轴套接触部位发生微动磨损, 使氧化膜层破裂, 金 国防工业出版社, 2014.
属基体相接触发生黏连, 随着振动时间的延长, 碎 [ 10 ] 马换梅, 刘燕, 许彦伟, 等. 超声辅助涂覆对 17-4PH
屑进一步填塞缝隙, 加剧了磨损进程。在振动后 螺母表面 MoS 2 涂层的影响[ J ] . 电镀与精饰, 2018 ,
旋转过程中, 黏连现象持续发生, 造成不锈钢完全 40 ( 7 ): 37-40.
[ 11 ] 解婕. 浅析螺栓咬死问题的原因及预防措施[ J ] . 科学
黏连而无法旋转。
技术创新, 2019 ( 13 ): 173-174.

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