新型CF170钢是为了替代2Cr13钢而开发的一种新型合金钢,因其良好的力学性能和加工性能,成为制造航天器中的齿轮、传动轴等机构件和结构件的重要材料,显示了良好的应用前景。用新型CF170钢加工制造传动部件,需要对其摩擦磨损行为进行分析评价,以便为工程应用提供有用的信息技术参数。本文以新型CF170钢为评价对象,选择GCr18钢球为摩擦对偶件,使用MFT-5000型多功能摩擦磨损实验机,通过球盘式摩擦磨损方式,在载荷分别为5N、7N、9N、11N、13N和转速分别为0.167m/s、0.251m/s、0.335m/s、0.418m/s,时间设定为1800s的试验条件下,开展了干滑动摩擦磨损的试验研究。用SEM分析了试样磨痕的形貌特征,用EDS对特定点磨痕进行了元素含量的半定量分析。通过摩擦磨损试验机的数据采集系统,获得了摩擦力、摩擦系数与载荷、转速和磨损距离的相关数据,并进行了相应的分析和讨论。实验结果显示,摩擦力随着载荷与转速的增加呈现同步增大的变化趋势,摩擦系数的变化受载荷和转速的作用与影响,当载荷不变时,摩擦系数随转速的增加而增大;转速一定时,摩擦系数则随载荷的增加而减小。磨损量的变化趋势与摩擦力的变化基本相一致,即随载荷与转速的增加而增大。通过SEM的磨损划痕形貌分析发现,当载荷一定时,磨痕的犁沟随载荷的增加而变深变宽,转速不变时,磨痕表面形貌有清晰可见的犁沟逐渐变为模糊混乱的形貌特征。磨屑的形貌则表现出多样化特征,既有均匀细小、弥散分布的颗粒状磨屑,还有疲劳剥落的片状磨屑和粘着磨损的磨屑。由此可见,摩擦磨损机制表现为磨粒磨损与疲劳剥落磨损和粘着磨损共存的作用结果。通过对磨痕横截面的观察分析可知,不同条件下磨痕犁沟的横截面上,在靠近犁沟附近的区域,分布着程度不同的裂纹,表现为典型的疲劳磨损特征,由此可以表明,疲劳磨损与磨粒磨损为主要磨损机制。对转速为0.167m/s,不同载荷条件下磨损表面的特定区域进行能谱(EDS)分析发现,除去未经磨损的盘试样外,在其余盘试样的磨痕中均检测出了氧元素,随着载荷的增加氧元素含量也在增加。这反映了摩擦过程中试样表面氧化形成了氧化膜,也间接解释了摩擦系数随载荷增加而减小的原因所在。