表面微织构硬质合金对桦木摩擦特性的影响.pdfVIP

－ 林业工程学报，２０１８，３（１）：１０３ １０８ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ － ｄｏｉ：１０．１３３６０／ ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６ １３５９．２０１８．０１．０１７ 表面微织构硬质合金对桦木摩擦特性的影响 李伟光，张占宽∗ （中国林业科学研究院木材工业研究所，北京 １０００９１） 摘　 要：微织构是一种改进材料摩擦性能的有效措施。 选取桦木为研究对象，在不同载荷和木材含水率条件下， 研究了有无织构的硬质合金试样对桦木表面摩擦系数的影响。 结果表明，在深度２０ μｍ、直径５０ μｍ和中心孔 间距为１５０ μｍ的硬质合金表面微织构情况下，其表面的浸润性优于平面，亲水性较强，其表面与桦木间的摩擦 系数低于平面与桦木产生的摩擦系数。 在木材含水率为４０％、载荷为１０ Ｎ的情况下，平面和微织构的平均摩擦 系数分别为０１２１和００４３，随着作用载荷的提高，摩擦系数也逐渐提高。 合理的微织构形式可以有效降低木材 与硬质合金间的摩擦系数。 将织构技术应用到木材切削中，可以为木工刀具减磨技术研究提供一条新途径。 关键词：木材切削；微织构；摩擦系数；桦木；木工刀具 － － － 中图分类号：ＴＳ６４３　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：２０９６ １３５９（２０１８）０１ ０１０３ ０６ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｉｃｒｏ⁃ｔｅｘｔｕｒｅ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｃａｒｂｉｄｅ ｏｎ ｆｒｉｃｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｂｉｒｃｈ ＬＩ Ｗｅｉｇｕａｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈａｎｋｕａｎ∗ （Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗｏｏｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｉｃｒｏ⁃ｔｅｘｔｕｒｅ ｉｓａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｂｉｒｃｈ （Ｂｅｔｕｌａ ｓｐｐ．） ｗａｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓｔｈｅ ｃｕｔｔｉｎｇ ｓａｍｐｌｅｓ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄｓａｎｄ ｗｏｏｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ，ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｃａｒｂｉｄｅ ｓａｍｐｌｅ ｗｉｔｈｏｒｗｉｔｈｏｕｔｔｅｘｔｕｒｅｏｎｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｂｉｒｃｈ ｓｕｒｆａｃｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ， ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｃｕｔｔｉｎｇ ｄｅｐｔｈ，ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄｃｅｎｔｅｒ ｈｏｌｅ ｓｐａｃｉｎｇ ｏｆ ｍｉｃｒｏ⁃ｔｅｘｔｕｒｅｗｅｒｅ２０ μｍ，５０ μｍ ａｎｄ １５０ μｍ，ｒｅｓｐｅｃ⁃ ｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅ ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏ⁃ｔｅｘｔｕｒｅ ｓｕｒｆａｃｅｗａｓｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎｔｈａｔ ｏｆｐｌａｎｅ ｓｕｒｆａｃｅ，ｗｉｔｈ ｓｔｒｏｎｇｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｐｒｏｐ⁃ ｅｒｔｙ． Ｔｈｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｆｒｉｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍｉｃｒｏ⁃ｔｅｘｔｕｒｅ ｓｕｒｆａｃｅａｎｄｂｉｒｃｈｗａｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｐｌａｎｅ ｓｕｒ⁃ ｆａｃｅ ａｎｄｂｉｒｃｈ． Ｉｎ ｔｈｅ ｃａｓｅ ｏｆ４０％ ｗｏｏｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ １０ Ｎ ｌｏａｄｉｎｇ，ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｐｌａｎｅ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ⁃ｔｅｘｔｕｒｅｗａｓ０．１２１ａｎｄ０．０４３，ｒ