不同载荷对45#钢表面自修复膜成膜影响

为制备在润滑油中具有良好分散性的自修复粉体和研究不同载荷对自修复膜成膜的影响,分析了钛酸酯偶联剂对蛇纹石粉体表面的修饰作用,探讨了不同载荷下添加剂对金属摩擦副的自修复作用,解析了试样表面形貌和试样表面化学成分.结果表明:经钛酸酯偶联剂修饰的粉体在润滑油中具有较好的分散性;在润滑油中加入蛇纹石粉体和分散剂可显著增加耐磨减摩性能.当载荷为300 N,含有添加剂的润滑油润滑条件下,摩擦副的摩擦系数较纯基础油低,添加剂起减摩作用;当载荷为600 N和900 N时,蛇纹石粉体在表面形成相对完整、光滑的自修复膜层,避免了金属表面的直接接触,从而起到降低磨损的作用;当载荷为900 N时,表面自修复膜层在摩擦机械力和热的作用下,发生化学脱水反应,自修复膜层表面有较多的微小孔洞.     

多库酯类离子液体作为基础油添加剂对镁合金的润滑性能研究

目的 将5种多库酯类离子液体作为非极性基础油液体石蜡(LP)和极性基础油聚乙二醇(PEG400)的添加剂,研究其作为钢/镁合金摩擦副润滑剂的摩擦学性能,并分析润滑作用机理.方法采用离子交换法合成离子液体添加剂,并利用SRV-V微动振动摩擦磨损试验机、三维表面轮廓仪考察其摩擦学性能,采用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和石英晶体微天平对润滑作用机制进行探究.结果 5种多库酯类离子液体作为添加剂具有良好的减摩抗磨性能;添加量为1% 可以有效改善基础油LP的摩擦学性能,而离子液体作为基础油PEG400添加剂在3% 含量可以起到一定的减摩抗磨效果;XPS结果表明在摩擦过程中润滑剂与镁合金表面发生了摩擦化学反应,形成了MgO ,Mg3 (PO4 )2和MgSO4等物质的摩擦化学反应膜.结论 多库酯类离子液体作为非极性基础油LP和极性基础油PEG400的添加剂,均可以改善其对钢/镁合金摩擦副的润滑性能,且物理吸附膜和摩擦化学反应膜共同决定了其润滑性能.     

硫醚键桥接的共价有机纳米添加剂的制备及其摩擦学性能研究

目的 合成含有高活性硫元素的共价有机骨架纳米材料,将其作为润滑油添加剂加入到基础油聚α－烯烃(PAO 10)中,研究其在钢/钢摩擦副上的减摩、抗磨性能,揭示可能存在的润滑机理.方法 以三聚硫氰酸和三聚氯氰为原料,采用溶剂热法在不同温度下合成硫醚键桥接的三嗪基共价有机骨架纳米材料(简称S-COFs-T,T ＝80 ,120 ,160) ,并利用X射线粉末衍射仪、X射线光电子能谱仪、同步热分析仪、扫描电子显微镜、微振动摩擦磨损试验机和三维光学轮廓仪对所合成的纳米材料进行理化性能和摩擦学性能表征.结果 S-COFs－ T纳米材料随着合成温度的升高,结晶度逐渐增强,同时尺寸逐渐变小且具有层状结构;将其用作PAO 10基础油添加剂时能很好的改善基础油的摩擦学性能,其中S-COFs－160样品的效果最佳,当添加量为0 .5 wt% 时,对比基础油,摩擦系数降低了57 .2%、磨损体积减小了46 .3%.结论 反应温度越高,S-COFs纳米材料的成核速度越快、尺寸越小,越有利于纳米材料进入摩擦副滑动界面;高活性硫元素和三嗪环基团不仅能在金属摩擦副表面以配位相互作用形成稳定的吸附保护膜,而且在摩擦中能发生摩擦化学反应形成反应膜,二者的协同作用可有效地控制摩擦、抑制磨损和改善润滑.     

不同润滑介质下铜箔摩擦磨损性能研究

使用立式万能摩擦磨损试验机研究铜箔在无润滑、水润滑、基础油和CFO润滑油条件下的摩擦磨损行为以及接触压力和铜箔厚度对摩擦副摩擦磨损特性的影响。结果表明,在无润滑、水润滑、基础油和CFO润滑油介质下,接触压力为0.15MPa、转速为100r/min时,铜箔平均摩擦系数分别为0.572、0.457、0.274、0.205,基础油和CFO润滑油具有显著的润滑效果;摩擦系数随接触压力的增大而减小,磨损率随接触压力的增大而增大,磨损率在接触压力为0.3MPa附近存在明显的上升折点。     

氯化胆碱作为润滑剂研究

研究了氯化胆碱在钢-钢摩擦副表面上不同速度不同载荷条件下的润滑特性.在利痕试验机和销盘式摩擦磨损试验机上测定不同速度不同载荷条件下的摩擦系数,分析其润滑特性;通过测试摩擦副表面粗糙度、润滑剂吸附力,研究其润滑机理;结果表明,用氯化胆碱作为润滑剂,钢-钢摩擦副之间能出现低的摩擦系数,但在摩擦一段时间之后,润滑剂会失去,摩...     

不同润滑条件下碳钢齿轮齿面磨损和点蚀研究

电化学腐蚀会在齿面上形成不含Fe的夹杂物,夹杂物和Fe基体表面间的缝隙腐蚀可能成为点蚀的萌生位置,由于润滑油的周期性压力作用,缝隙不断扩大形成点蚀.不同润滑条件下的磨损和点蚀行为不同：在干摩擦条件下,点蚀的发生率最低,磨损最严重,轮齿表面发生高温氧化腐蚀并在齿面上形成了一层氧化层;在油润滑条件下,润滑油以油膜的形式黏附在齿面上,点蚀的发生率和面积随润滑条件的改善而增加,磨损程度随润滑条件的改善而减小.在干摩擦条件下齿面磨损为主要失效形式,充分润滑条件下齿面点蚀变为主要失效形式.润滑油供给量减少时,磨损深度最小值点会从节点位置向齿根方向发生偏移.     

层状硅酸钠的油酸改性及摩擦学性能研究

用油酸对层状硅酸钠表面进行改性,得到改性层状硅酸钠,用沉降体积、红外光谱对改性效果进行表征．把改性层状硅酸钠作为润滑添加剂分散到500SN基础油中,用HQ-1摩擦磨损试验机考察了其摩擦学性能,用扫描电子显微镜观察了磨痕表面形貌,探讨了改性层状硅酸钠的减摩抗磨机理．结果表明：改性层状硅酸钠在150SN基础油中具有良好的分散稳定性;改性层状硅酸钠作为润滑添加剂可以显著提高500SN基础油的减摩性能,在质量分数为0．8％时,摩擦因数最小,油样温升最小,试块磨损量最小;层状硅酸钠晶层之间的滑动有效降低了摩擦副的摩擦磨损．     

氮化硅陶瓷-金属摩擦副摩擦学性能研究

用环块磨损试验机，在石蜡基础油及石蜡基础油加０．５％ＺＤＤＰ添加剂的润 滑条件下，对Ｓｉ３ｎＮ４陶瓷－金属摩擦副进行了磨擦磨损试验。用 Ｘ射线光电子能谱 （ＸＰＳ），俄歇电子光谱（ＡＥＳ）和Ｘ射线能谱分析（ＥＤＡＸ）等表面分析技术对摩 擦表面进行了分析，结果表明Ｓｉ３Ｎ４陶瓷－金属摩擦副具有优异的摩擦学特性；在基础 油中加入 ＺＤＤＰ添加剂作为润滑剂后，对增加磨损抗力有明显的效果。这一现象是与 在摩擦表面上形成含Ｓ，Ｐ和Ｚｎ的表面反应膜有关。     

氧化石墨烯对GCr15-Si_3N_4摩擦副润滑效应试验

目的研究氧化石墨烯添加剂对GCr15-Si_3N_4摩擦副润滑效应影响,提高陶瓷球轴承的运行特性.方法以GCr15圆盘和Si_3N_4球组成摩擦副,选用40℃时黏度为79.43 mm~2/s的润滑油作为基础油,并添加氧化石墨烯.使用摩擦磨损试验机球面接触式旋转环块考察氧化石墨烯作为润滑油添加剂在GCr15-Si_3N_4摩擦副中的润滑效应;用摩擦磨损试验系统自动记录摩擦系数,温升检测系统实时记录摩擦位置温升,利用电镜对磨痕进行表征;试验分析转速、载荷及氧化石墨烯含量对GCr15-Si_3N_4摩擦副摩擦系数、温升及表面磨痕的影响.结果氧化石墨烯的质量分数为0.15%时对低转速及高载荷有较好的润滑效果;氧化石墨烯的质量分数为0.3%时对高转速的温升有较好的控制作用,温升降低了3.55℃.结论转速、载荷及氧化石墨烯含量对GCr15-Si_3N_4摩擦副的摩擦系数、温升及表面磨痕均有影响.在润滑油中添加适当的氧化石墨烯后可以起到减磨作用,对低转速有较好的润滑效果,对高转速温升有较好的冷却作用.     

T302添加剂对摩擦副抗胶合性能影响

通过对T302添加剂的润滑性能及抗胶合性能试验研究,发现T302添加剂能显著改善滑动摩擦副的抗胶合性能及润滑油的润滑性能,通过分析磨斑表面X射线衍射图谱(XPS),发现该种添加剂作用下,摩擦副表面形成了聚合物膜,使得摩擦力减小了,随着载荷的增大,添加剂在摩擦热产生高温作用下,部分原子如C、S同表面金属发生化学反应,生成了FeSO4 ,FeS 等物质.结合咬死失效后的表面形貌及咬死失效后滑动摩擦副表观特征分析,分析了该种添加剂作用下抗咬死性能提高的原因.     

MOSi2-淬火45#钢在油润滑下的摩擦学特性

利用M-200型磨损试验机考察了MoSi2-淬火45针仪分析讨论其磨损机理.结果表明:润滑油明显改善了MoSi2材料的摩擦学性能;MoSi2与淬火45#钢对摩在120～150 N载荷范围内表现出较好的摩擦磨损综合性能;其磨损机制主要表现为疲劳磨损、磨粒磨损和轻微粘着磨损.图4,参10.     

C/SiC复合材料摩擦性能及储油性能分析

复合材料因性能独特而备受关注,但其自身结构复杂且受到诸多因素的影响,因而对其摩擦学性能的研究仍有待进一步加强。为了对比不同摩擦配副对C/SiC复合材料摩擦性能及储油性能的影响,以C/SiC复合材料为研究对象,运用销盘摩擦学试验方法,研究了C/SiC复合材料与45#钢以及C/SiC复合材料与ZrO₂材料摩擦配副的摩擦学性能,采用三维形貌仪等仪器对C/SiC复合材料摩擦后的表面进行表征分析,研究其摩擦后的表面质量及其储油性能。结果表明,C/SiC复合材料与45#钢磨损剧烈,摩擦后表面储油性能严重下降;其与ZrO₂对磨则摩擦系数较低,磨损量较小,摩擦后的表面仍保持了较好的承载性能及储油性能,是一种良好的摩擦配副。研究结果为拓展C/SiC复合材料的应用及揭示其摩擦学特性提供了有力支撑。     

砂轮约束磨粒喷射加工表面残余应力及摩擦特性

针对磨削后工件表面出现缺陷问题,提出砂轮约束磨粒喷射光整加工方法(AJF).试验在M7120平面磨床上完成,加工试样为Sa=0.6μm左右的45钢.工件表面残余应力用TW3040-60 X射线衍射仪测量;利用MG-2000型销盘式摩擦磨损试验机研究表面形貌对摩擦系数和磨损性能的影响.试验结果表明:随着加工时间的增加,磨削表面的残余拉应力逐渐变成压应力,加工时间对残余应力有显著影响.Sa值由0.626μm下降到0.2μm左右.光整加工后表面摩擦系数和磨损量与磨削加工表面相比明显降低,表面硬度随加工时间的延长逐渐提高,这与工件表面残余应力的变化一致.     

钒和碳双注入钢的纳米结构、强化机制和抗磨损特性

研究了V C双重离子注入合成纳米结构、相变和抗磨损机制．研究表明，注入后可改变钢的成分，V与Fe原子比最高可达到28％；形成了纳米相弥散强化结构和无序相强化结构．从而提高了钢表面硬度，表面硬度可提高23％～146％；抗磨损也有着明显的提高，磨损阻抗为未注入钢的2．2～3．6倍．     

碳纤维/石墨-铜基自润滑耐磨复合涂层的摩擦学性能

为提高45~#钢的摩擦学性能,采用热压烧结技术,在45~#钢表面制备了以Ni为中间连接层的铜基自润滑耐磨复合涂层。采用扫描电镜和能谱仪对涂层表面及截面的微结构进行了分析;采用球-盘式摩擦磨损试验机与GCr15球配副,在不同载荷和速度下,研究了铜基自润滑耐磨复合涂层和基体的干摩擦学性能,并分析了磨损机理。结果表明:在所有试验条件下,含4wt%碳纤维和2wt%石墨样品的摩擦系数和磨损率均比45~#钢低,且在15 N载荷、500 r/min转速下显示出最优的摩擦学性能。     

Effect of different atmospheres on dry friction behavior of steel sliding against brass at high speed

The atmosphere components have an influence on tribological behaviors of tribo-pairs. Through changing the atmosphere component, the effect of atmosphere component on the tribological behaviors of CrNiMo steel against brass at high sliding velocity was investigated. The wear test was carried out on a high-speed friction and wear test rig whose test atmosphere could be controlled. The tests were performed at four sliding velocities （30, 40, 50, 60 m/s）, one contact pressure （1.33 MPa） and two atmosphere components （N2 or O2）. The morphologies of the worn surfaces of various pins were observed with a scanning electron microscope. The chemical compositions of the surfaces and subsurfaces for steels were determined with an energy dispersion spectroscopy. The results showed that the wear rate of the steel pins were low all the time with the sliding velocity increasing in oxygen atmosphere, and that the wear rate of the steel pin in nitrogen atmosphere was higher than that of the steel pin in oxygen atmosphere. It was found that the thin and compact oxidation layer formed on the worn surface of the steel in oxygen atmosphere played a key role in wear resistance. However, the wear rate of the steel pin increased rapidly with the sliding velocity increasing in nitrogen atmosphere, which was attributed to the thick and loose surface layer formed on the worn surface of the steel.     

纳米碳管化学复合镀层摩擦磨损行为

为了进一步提高Ni-P合金镀层的耐磨性，采用化学镀方法使纳米碳管与镍磷在45#钢上共沉积制得纳米碳管耐磨复合镀层。结果表明：纳米碳管已均匀镶嵌在镍磷晶胞上，在干摩擦条件下，纳米碳管复合镀层的耐磨性明显优于纳米碳化硅复合镀层，更优于普通镍磷镀层，并对纳米碳管复合镀层的磨损机理进行了研究。     

CuCrW(Al_2O_3) nanocomposite: mechanical alloying,microstructure, and tribological properties

The effect of alumina nanoparticle addition on the microstructure and tribological properties of a CuCrW alloy was investigated in this work. Mechanical alloying was carried out in a satellite ball mill. The tribological properties of the samples were evaluated using pin-on-disk wear tests with different pins(alumina, tungsten carbide, and steel pins). The results indicated that the tungsten carbide pin had a lower coefficient of friction than the alumina and steel pins because of its high hardness and low surface roughness. In addition, when the sliding rate was decreased, the weight-loss rate increased. The existence of alumina nanoparticles in the nanocomposite led to a lower weight-loss rate and to a change in the wear mechanism from adhesive to abrasive.     

CuCrW(Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript>) nanocomposite: mechanical alloying,microstructure, and tribological properties

The effect of alumina nanoparticle addition on the microstructure and tribological properties of a CuCrW alloy was investigated in this work. Mechanical alloying was carried out in a satellite ball mill. The tribological properties of the samples were evaluated using pin-on-disk wear tests with different pins (alumina, tungsten carbide, and steel pins). The results indicated that the tungsten carbide pin had a lower coefficient of friction than the alumina and steel pins because of its high hardness and low surface roughness. In addition, when the sliding rate was decreased, the weight-loss rate increased. The existence of alumina nanoparticles in the nanocomposite led to a lower weight-loss rate and to a change in the wear mechanism from adhesive to abrasive.     

偏压对类石墨非晶碳膜结构和机械性能的影响

采用高功率脉冲磁控溅射法在Si和高速钢基底上制备类石墨(Graphite-like carbon,GLC)非晶碳膜,研究了基底偏压对薄膜微观结构、机械性能和摩擦学性能的影响.结果表明:随着基底偏压的增大,GLC薄膜sp2键含量先减小后增大,在基底偏压为-100 V时达到最小值;薄膜的硬度和弹性模量先增大后减小,表面粗糙度先减小后增大;GLC薄膜的摩擦学性能与其机械性能和表面粗糙度密切相关,在基底偏压为-100 V时,薄膜的平均摩擦系数最小.