《表5 铜-石墨材料摩擦面及未变形区域显微硬度Table 5 Microhardness of friction surface and undeformed zone of copper-graph

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《铅对铜基固体自润滑材料的润滑机理》

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表5所列为铜-石墨材料摩擦面及未变形区域显微硬度。高速摩擦过程中，因为剪切力的作用，摩擦表面会发生变形，形成摩擦硬化，而摩擦硬化率（摩擦表面与未变形区域的硬度差值和未变形区域硬度值的比率）是表征该现象的重要指标。未含铅的铜锡石墨材料摩擦硬化率达到80.3%，是含铅铜锡石墨材料的4倍。主要是以下三个原因造成的:（1）对于不含铅的铜锡石墨材料，石墨是在不断“析出、剪切、剥落”[20]的。其亚表面形成了一段少石墨含量的塑性变形区域（如图4 （b）） ，近表层致密度和硬度得到相应的提高。（2）无铅铜锡石墨材料由于润滑膜容易脱落，膜强度较低，基体承受了较大的应力，变形区域较宽，达到20μm；含铅铜-石墨材料由于铅可以增强石墨的附着力，复合润滑膜的强度更高，基体承受摩擦应力较小，塑性变形区域较窄为8μm。故未含铅的铜锡石墨材料的摩擦硬化现象更加明显。（3）含铅铜锡石墨基体硬度较无铅铜锡石墨高23%，抗变形能力强，故摩擦硬化率低。