硼氮共渗钢领的研究

本文研究了经硼氮共渗处理的钢领使用性能，试验表明，钢领经硼氮共渗处理后成功地将原碳氮共渗钢领的主要磨损形式－疲劳磨损转化为磨损最轻微的氧化磨损，使其寿命大幅度提高，并且不影响纺纱质量。     

低合金钢的冲击疲劳磨损

研究了低合金钢的冲击疲劳磨损随材料特性和冲击时间的变化规律，全面分析了冲击疲劳磨损试样的磨面、磨屑和亚表层，提出了冲击疲劳磨损的过程。     

LZ50单轴微动疲劳特性研究

研究了轮轴钢LZ50在单轴微动疲劳条件下的应力-应变滞后回线,微动区的磨损特征及断口和截面形貌;分析讨论了磨屑的形成与演变过程及微动疲劳失效机制。结果表明,LZ50在单轴微动疲劳过程中消耗的塑性不可逆功少,微动损伤机制为粘着磨损、磨粒磨损,并伴有氧化磨损。磨损过程中基体材料脱落、破碎、氧化形成磨屑,其中的硬质氧化物颗粒促进了材料表面的磨粒磨损,加速了疲劳失效过程。微动疲劳裂纹萌生区的宽度大约为100μm,失效断裂面垂直载荷方向。     

轮轴钢LZ50的单轴微动疲劳失效机理

研究了轮轴钢LZ50在单轴微动疲劳条件下的应力-应变滞后回线,微动区的磨损特征及断口和截面形貌;分析讨论了磨屑的形成与演变过程及微动疲劳失效机制.结果表明,LZ50在单轴微动疲劳过程中消耗的塑性不可逆功少,微动损伤机制为粘着磨损、磨粒磨损,并伴有氧化磨损.磨损过程中基体材料脱落、破碎、氧化形成磨屑,其中的硬质氧化物颗粒促进了材料表面的磨粒磨损,加速了疲劳失效过程.微动疲劳裂纹萌生区的宽度大约为100μm,失效断裂面垂直载荷方向.     

多轴微动疲劳损伤行为

通过柱面对柱面的接触方式,对35CrMoA钢在拉扭复合载荷作用下的低周微动疲劳特性进行研究,并采用光学显微镜和扫描电子显微镜对微动疲劳试样的微动斑和断口形貌进行观察,讨论分析了微动摩擦磨损对材料微动疲劳失效行为的影响。结果认为,微动区产生的氧化物磨屑加剧了表层材料的磨损,微动摩擦还促使疲劳裂纹源加速萌生,最终使材料在微动摩擦磨损区边缘断裂失效。     

奥贝球铁接触疲劳破坏形式的研究

研究了奥贝球铁的接触疲劳破坏形式，应用铁谱技术分析了接触疲劳过程。试 验表明：奥贝球铁接触疲劳破坏形式取决于载荷。在重载条件下（寿命小于 ５× １０６ 次），其破坏形式为片状剥落；在轻载条件下，破坏形式为麻点剥落。疲劳裂纹是在 表面石墨空穴的边角处萌生，并向深处扩展。接触疲劳磨损分三个阶段：磨合阶段， 正常磨损阶段及疲劳磨损阶段。应用铁谱技术可以预测寿命。奥氏体的存在对奥贝球 铁接触疲劳性能有不同的影响。     

铁谱技术在钻井泵缸套活塞工况监控中的应用

通过用铁谱技术对钻井泵缸套活塞材料磨损试验及台架试验的监控,同时对在现场所取的工作泥浆中的磨屑进行对照分析研究,发现在钻井泵缸套活塞的磨损过程中所产生的磨屑主要是正常摩擦磨损磨屑、具有疲劳及粘着特征的磨屑以及少量的切削磨损磨屑。这三种磨屑的存在表明这对摩擦副间的磨损是疲劳磨损、粘着磨损及磨粒磨损等所形成的综合磨损。     

下贝氏体球墨铸铁的接触疲劳

研究了经５５３Ｋ等温淬火获得的下贝氏体球墨铸铁的接触疲劳性能，并与高频淬火的４５钢试样进行了对比。由于两种材料的杨氏弹性模量不同，在比较它们的接触疲劳性能时，采用载荷—寿命曲线较之采用应力—寿命曲线更为合理。结果表明下贝氏体球墨铸铁的接触疲劳极限比高额淬火的４５钢高出９．６％。在研究下贝氏体球墨铸铁的磨损形貌时，发现了球状磨屑。认为这是由于在接触疲劳试验过程中有局部熔化现象发生之故。     

轨钢磨损行为的试验

在实验室条件下用圆盘试样模拟了钢轨的接触条件。研究了滑差和接触应力对珠光体轨钢磨损行为的影响。通过滚磨表面下扫描电镜观察及测试,分析了磨损过程中的磨损形式及其相互作用机理。结果表明,磨损速率随滑差而增大,滑差增至4％时,达到极限摩擦系数。磨损量与滑动摩擦功呈线性关系,与滑动距离成正比。干磨条件下,表层组织发生强烈的塑性形变,使组织沿平行于表面层状分布。粘附磨损和疲劳磨损是轨钢的主要磨损形式。     

阀盘的运动特性与泵阀失效机理

对钻井泵阀阀盘运动特性进行了计算分析，结果表明，泵阀密封面联接磨损的磨损速度与密封面上的接触比压成正比，泵的冲次是影响阀盘运动规律及对阀座产生冲击的重要因素，泵阀产生磨料磨损的疲劳磨损的主要原因是泥浆，阀盘和阀座的冲击，冲蚀磨损导致泵阀的刺     

三体磨损的塑性变形磨损

采用外形接近圆形的标准石英砂磨料颗粒及不同硬度金属材料开展三体磨料磨损试验，结果，材料主要以塑变疲劳磨损方式磨损，滑动磨料对塑变疲劳磨损的贡献要大于滚动磨料；三体磨料磨损系统中第二体材料对材料磨损性能有影响，随着第二体材料硬度的增加，磨损量在一定的硬度范围出现峰值，这说明在三体磨损中，切削磨损和塑变疲劳磨损可以相互转换，其中塑劳磨损有突出的作用。     

电磁铸造2024铝合金组织性能研究

利用电磁铸造技术和普通连续铸造技术铸造了2024变形铝合金；采用光学显微镜和扫描电镜分析了其显微组织，并对其进行了固溶处理加入工时效，实验结果表明，电磁铸造锭内部组织细小均匀，有较高的硬度和良好的疲劳性能；电磁铸造试样的硬度接近普通连续铸造试样的2倍，疲劳性能约是普通连续铸造试样的3倍，电磁铸造试样还有良好的耐磨性，磨损量是普通连续铸造试样的一半，磨损面上浅的犁槽和小的磨损碎片，表明电磁铸造试样的磨损机制是磨料磨损和粘着磨损；而基体上大量的塑性变形和大块磨损碎片，表明普通连续铸造试样的磨损性能较差，磨损过程主要是磨料磨损和破碎脱落过程。     

基于Morris法滑动磨损与接触疲劳耦合损伤寿命分析

针对线接触滑动磨损与接触疲劳耦合损伤荷载摩擦副系统，结合改进Archard磨损模型、临界平面法和虚拟裂纹扩展法，建立了一种滑动磨损与接触疲劳耦合损伤分析模型.基于Morris灵敏度分析方法，提出了耦合损伤接触疲劳灵敏度贡献比，建立了一种基于灵敏度贡献比滑动磨损与接触疲劳耦合损伤寿命预测方法.结果表明：耦合损伤寿命明显小于单一损伤寿命；接触压力、接触宽度和曲率半径对耦合灵敏度具有显著影响，接触疲劳损伤贡献比与显著影响参数基本呈线性关系；耦合损伤寿命预测结果与计算结果基本一致，验证了耦合寿命预测模型的可用性.     

超音速火焰喷涂WC涂层替代电镀硬铬：疲劳和摩擦磨损性能

以WC涂层在飞机起落架的应用作为研究背景,对300 M超高强钢基体上电镀硬铬和超音速火焰喷涂WC-17Co和WC-10Co4Cr涂层的疲劳及与Al—Ni—Bronze合金的摩擦磨损性能进行了研究。结果表明,有WC涂层300 M钢的疲劳寿命与无涂层300 M钢的疲劳极限和过载下的疲劳寿命相当,WC涂层对300 M钢的疲劳寿命不会产生不良影响;而电镀硬铬使300 M钢的疲劳极限降低120 MPa,疲劳寿命则降低70 %～90 %。疲劳失效分析表明, WC涂层中的疲劳裂纹在界面上发生偏斜,转向沿界面扩展,因此对基体的疲劳寿命没有影响;而电镀硬铬中的的疲劳裂纹扩展到基体表面,显著降低基体的疲劳寿命。10#航空液压油润滑下涂层与Al—Ni—Bronze合金的摩擦磨损表明,与电镀硬铬对磨时,Al—Ni—Bronze合金发生明显的磨损,同时因质量转移而导致电镀硬铬的质量显著增加;而WC涂层仅略有失重,相应地Al—Ni—Bronze合金的失重仅为与电镀硬铬层磨损失重的1/50～1/100。WC涂层与Al—Ni—Bronze合金的磨损机理主要为磨粒磨损;电镀硬铬与Al—Ni—Bronze合金的磨损机理主要为黏着磨损。     

阀盘的运动特性与泵阀失效机理

对钻井泵阀阀盘运动特性进行了计算分析。结果表明，泵阀密封面联接磨损的磨损速度与密封面上的接触比压成正比，泵的冲次是影响阀盘运动规律及对阀座产生冲击的重要因素，泵阀产生磨粒磨损和疲劳磨损的主要原因是泥浆、阀盘和阀座的冲击，冲蚀磨损导致泵阀的刺蚀。因此，优化泵的工作参数是提高泵阀的密封性能、延长其使用寿命的重要途径。     

圆柱/平面径向微动磨损特性及其对疲劳寿命的影响

从微动磨损特性出发,建立圆柱/平面微动磨损分析模型,通过ANSYS计算接触面的接触应力状态和接触面的相对滑移量,得到接触面的接触半径和微动磨损状况.将微动磨损条件下的疲劳寿命划分为微动磨损阶段、疲劳裂纹萌生和裂纹扩展3个阶段,给出接触疲劳应力下3个阶段的疲劳寿命计算方法,结合圆柱/平面径向微动磨损实例进行疲劳寿命估算.结果表明,接触面的应力集中导致裂纹萌生点,将单次施载的磨损量工况下疲劳寿命进行比较,得出微动磨损使构件的疲劳寿命降低,无微动磨损下疲劳寿命约为107.     

三体磨损中的塑性变形磨损

采用外形接近圆形的标准石英砂磨料颗粒及不同硬度金属材料开展三体磨料磨损试验.结果表明,材料主要以塑变疲劳磨损方式磨损;滑动磨料对塑变疲劳磨损的贡献要大于滚动磨料;三体磨料磨损系统中第二体材料对材料磨损性能有影响,随着第二体材料硬度的增加,磨损量在一定的硬度范围出现峰值.这说明在三体磨损中,切削磨损和塑变疲劳磨损可以相互转换,其中塑变疲劳磨损有突出的作用.     

AlSn20/低碳钢复合轴瓦材料疲劳强度影响因素的研究

采用国际通用的Sapphire-Gemini滑动轴承材料疲劳试验机对复合轴瓦材料进行疲劳磨损试验。结果表明,轴瓦磨损疲劳破坏的方式为合金层产生裂纹或从钢背剥落。影响疲劳强度的主要因素是夹杂、孔穴、疏松等冶金缺陷和显微组织以及合金层与钢背的结合牢度。分析表明,裂纹源为夹杂物富集处和不规则孔穴、带尖角夹杂物处。     

LY12CZ铝合金微动疲劳特性研究

选用LY12CZ铝合金材料作为研究对象,以试验为基础,研究了LY12CZ铝合金的微动疲劳特性。结果表明:在运行工况微动图中,接触压力是影响接触区面积分布的最主要因素。在材料响应微动图中,微动区域的破坏形式完全依赖于循环次数。LY12CZ铝合金的微动磨损机理包括表面划伤和粘着、磨屑的形成、氧化物形成三个阶段,而微动疲劳损伤包括划痕的产生、微裂纹的形成、氧化颗粒的出现、裂纹从蚀坑底部产生四个过程。     

疲劳磨损和压碎磨损的应力计算

本文利用弹性接触理论对接触面的切应力和法应力进行叠加，然后经数值积分求出接触面附近区域的应力曲线．利用所作的应力曲线，进一步研究了疲劳磨损、剥层、压碎磨损的形成机理