20CrNi2Mo钢干摩擦磨损行为及次表层马氏体形变

20CrNi2Mo马氏体钢因其拥有较好的强韧性、耐冲击和耐磨损性能，被广泛地应用于重载齿轮、轴承、挖掘机斗齿（镐牙）、农用机械磨损件等零件上。当20CrNi2Mo零件同时服役于冲击载荷和磨损条件下，疲劳和磨损均成为控制零件失效的主因，这种现象可能归结于磨损加疲劳载荷下的协同疲劳行为。磨损对协同疲劳行为的影响分为两个方面：一是磨损表面材料的流失导致裂纹被消除；二是磨损次表层所产生的塑性流变和组织变化对裂纹扩展有所影响。

贵州大学的学者利用MMU-10试验机，在0.13m/s的速度下，分组对20CrNi2Mo盘环对摩试样进行100、120、150N接触载荷下的干滑动摩擦磨损试验。采用SEM、EDS、EBSD表征摩擦磨损后环试样表面和截面的形貌及元素。结果表明，接触载荷为150N时摩擦因数最低、磨损量最大。摩擦热导致磨损表面出现严重的氧化和脱落材料焊结现象，磨损机制由氧化磨损、磨粒磨损和黏着磨损构成。磨损导致了次表层组织变化，出现严重塑性形变层和马氏体形变层。截面EBSD分析结果反映了表层至次表层的应变，EBSD菊池花样质量从表面朝深度方向逐渐提升，采用EBSD图像分割处理及BandContrast平均值求解可准确找出磨损导致的形变层终止区域。