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高压旋转喷头以其打击力度大,清洗效果好等特点受到人们的高度重视。喷嘴总成作为高压旋转喷头的关键部件,其耐磨性能直接关系到旋转喷头的使用寿命。为合理选择喷嘴、喷芯的材料,论文对硬质合金/硬质合金、硬质合金/陶瓷摩擦副的摩擦磨损性能开展了研究,并进一步分析了WC-Co硬质合金微观结构参数对其磨损性能的影响。以WC晶粒尺寸为0.77μm、Co相含量为11.6 wt.%的硬质合金分别与YG6X硬质合金球、Si3N4陶瓷球组成摩擦副进行了摩擦磨损试验,考察了摩擦行程、法向载荷、往复速度以及试样表面粗糙度对摩擦副摩擦磨损性能的影响。在试验基础上,通过比较两种摩擦副的磨损体积和比磨损率,并结合高压旋转喷头的服役条件,对摩擦副的材料进行了选择。结果表明,摩擦副中硬质合金的耐磨性受其配副材料的影响,硬质合金/硬质合金摩擦副的耐磨性优于硬质合金/Si3N4陶瓷摩擦副。试验过程中,法向载荷与往复速度对不同的摩擦副的磨损量的影响程度不同。硬质合金/硬质合金摩擦副的磨损量,受所施加的法向载荷、往复速度的影响较小。而法向载荷和往复速度的变化,对硬质合金/Si3N4陶瓷摩擦副的磨损量影响显著,其磨损量随法向载荷的增大呈线性增加,随往复速度的增大,磨损量增加。制备了一系列具有不同微观结构参数的硬质合金试样,通过测量试样与YG6X硬质合金球磨损试验过程中的磨损量变化,探索了硬质合金微观结构参数对其磨损性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)及超景深光学显微镜(OM)等检测仪器,对WC-Co硬质合金的磨损机理进行了初步的分析。结果表明,硬质合金的微观结构参数对其磨损性能有很大的影响。相同Co含量条件下,硬质合金中WC的粒径越小,耐磨性越高;WC粒径相同时,低Co含量的硬质合金表现出更好的耐磨性。试验过程中,硬质合金的磨损机理主要是刮擦、WC晶粒的破碎剥落和Co相的涂抹。法向载荷对于硬质合金的磨损机理有明显的影响,法向载荷较小的情况下,硬质合金的磨损机理多表现为刮擦。随着法向载荷的增大,硬质合金的磨损机理逐渐转变为犁沟、WC晶粒的破碎、剥落,以及Co相的涂抹。对于硬质合金/硬质合金摩擦副,只有摩擦副的两种材料均选用低Co含量、细WC晶粒的硬质合金材料,才能使得摩擦副的磨损量较小且一致。在上述研究基础上,制备了WC粒径0.6μm、6 wt.%Co的硬质合金喷嘴和喷芯进行了应用考核。结果表明,在500 bar水压下,高压旋转喷头的喷嘴、喷芯的使用寿命达100 h以上,满足零件清洗质量的要求。