1、 FENOM 金屬表面調(diào)節(jié)劑功效的實(shí)驗(yàn)室研究清華大學(xué)摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1. 目的- 考察將Fenom添加到傳統(tǒng)潤(rùn)滑油中的效果； 2. 試驗(yàn)方法試驗(yàn)機(jī)：Falex 多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)潤(rùn)滑油：SD/CC 級(jí)15W40 商用潤(rùn)滑油和添加7% v Fenom的同牌號(hào)油試驗(yàn)材料：鑄鐵Falex試驗(yàn)機(jī)的工作原理 . 下試樣上試樣旋轉(zhuǎn)方向載荷圖 1: Falex 試驗(yàn)機(jī)的接觸示意圖接觸面積：506 mm²試驗(yàn)載荷範(fàn)圍： 0.1 MPa 0.44 MPa, 平均線速度1 7 m/s.表1 試驗(yàn)規(guī)範(fàn)500 rpm1000 rpm1500 rpm2000 rpm2500 rpm3000 rpm第一天

2、1 LB10 min10 min10 min10 min10 min10 min2 LB10 min10 min10 min10 min10 min10 min3 LB10 min10 min10 min10 min10 min10 min4 LB10 min10 min10 min10 min10 min10 min5 LB10 min10 min10 min10 min10 min250 min第二天5 LB10 min10 min10 min10 min10 min420 min第三天5 LB10 min10 min10 min10 min10 min420 min說(shuō)明：對(duì)未添加Feno

3、m 的SD/CC 級(jí)15W40 商用潤(rùn)滑油試驗(yàn)機(jī)的轉(zhuǎn)速在第二和第三天試驗(yàn)時(shí)只能達(dá)到 2300rpm，否則溫升過(guò)高，摩擦係數(shù)加大。 試驗(yàn)過(guò)程中全程記錄扭矩和溫度摩擦係數(shù)m由下式導(dǎo)出：m 式中T= 扭矩 (Lb.Inch)m= 杠桿比 = 10R= 試樣半徑= 0,933 inchF= 載荷 (Lb)試驗(yàn)結(jié)束後測(cè)量試樣磨損失重和表面的顯微硬度及表面粗糙度變化。3. 試驗(yàn)結(jié)果3.1 SD/CC 級(jí)15W40商用潤(rùn)滑油First daySecond dayThird day® 摩擦係數(shù)隨載荷增加下降。® 第二天試驗(yàn)轉(zhuǎn)速降 至2300rpm，否則溫度和 摩擦係數(shù)過(guò)高。 圖2 摩擦係數(shù)

4、隨載荷的變化Third daySecond dayFirst day® 800 分鐘試驗(yàn)後摩擦係數(shù)和溫度均過(guò)高，轉(zhuǎn)速只得降低。圖3 摩擦係數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化® 油溫隨載荷增加升高。® 油溫也隨速度增加升高。® 油溫應(yīng)限制在低於130°® 以免蒸發(fā)和變質(zhì)，因此 第二天起轉(zhuǎn)速只能降低。Third daySecond dayFirst day圖4 摩擦係數(shù)與溫度的變化關(guān)係表2 磨損失重和表面硬度變化上試樣下試樣磨損失重 （克）0.06380.0265表面顯微硬度 Hv100- 磨痕內(nèi)- 磨痕外334-321-磨痕內(nèi)圖5 下試樣的磨損表面形貌從圖

5、5可以看出，下試樣磨痕內(nèi)的表面變得極為粗糙，劃痕嚴(yán)重，最大劃痕深度達(dá)60微米。3.2 含F(xiàn)ENOM的SD/CC 級(jí)15W40商用潤(rùn)滑油® 隨載荷增加摩擦係數(shù)顯著下降。First daySecond dayThird day圖6 摩擦係數(shù)隨載荷的變化® 在整個(gè)試驗(yàn)週期內(nèi)摩擦係數(shù)十分穩(wěn)定，溫度一直低於 100o C。First daySecond dayThird day圖7 摩擦係數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化® 油溫隨載荷和速度增加 有升高，但在最高試驗(yàn) 載荷和溫度下穩(wěn)定保持 低於100o C。First daySecond dayThird day圖8 摩擦係數(shù)與溫度的變化關(guān)係

6、表3 磨損失重和表面硬度變化上試樣下試樣磨損失重 （克）0,00250,0065表面顯微硬度 Hv100- 磨痕內(nèi)- 磨痕外318-263-磨痕內(nèi)圖9 下試樣的磨損表面形貌從圖9可以看出，下試樣磨痕內(nèi)的表面粗糙度不大，甚至低於劃痕外的原始表面，最大劃痕深度僅有1.5微米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低於未添加Fenom的SD/CC 級(jí)15W40 商用潤(rùn)滑油形成的劃痕。3.3 試驗(yàn)結(jié)果比較First daySecond dayThird day圖10 摩擦係數(shù)的比較圖11 溫升的比較® 由圖10和11可以看出，試驗(yàn)開(kāi)始階段（第一天）兩種油的摩擦係數(shù)基本一致，含F(xiàn)enom的僅僅略低於SD/CC 級(jí)15W40 商

7、用潤(rùn)滑油的摩擦係數(shù)；兩種油的溫度則在開(kāi)始階段就表現(xiàn)出較明顯的差異。試驗(yàn)進(jìn)行至第二天，特別是800分鐘以後，含F(xiàn)enom的摩擦係數(shù)明顯低於不含F(xiàn)enom的同牌號(hào)潤(rùn)滑油，同時(shí)，即使轉(zhuǎn)速降低至2300rpm，不含F(xiàn)enom的潤(rùn)滑油的溫升也比含F(xiàn)enom的同牌號(hào)潤(rùn)滑油在更高轉(zhuǎn)速下的溫升高得多。® 比較表2和表3以及圖5和圖9可知，含F(xiàn)enom的潤(rùn)滑油的磨損失重大大低於不含F(xiàn)enom的同牌號(hào)潤(rùn)滑油的磨損失重，例如，上試樣兩者的磨損失重差值達(dá)25倍之多，磨痕內(nèi)的表面形貌和劃痕深度的比較也證明了兩者的磨損差異，劃痕深度差達(dá)40倍。® 從表2和表3還可看出，含F(xiàn)enom的潤(rùn)滑油可提高磨損表面的顯微硬度，不含F(xiàn)enom的同牌號(hào)潤(rùn)滑油沒(méi)有這種效應(yīng)。4. 結(jié)論- Fenom 金屬表面調(diào)