三体磨损中材料塑性变形磨损的数值模拟

根据三体磨损是典型的随机过程这一特点，运用蒙特卡罗方法模拟在球形磨料的作用下，材料塑性变形磨损的磨损率。模型结合接触力学、低周疲劳损伤力学原理，计算了对不同金属材料进行配偶时被磨材料的磨损率。为了验证模拟的正确性，采用近似圆球形的石英砂磨料，在与模拟计算相同的实验条件下，进行了三体磨损实验。结果表明，实验与模拟数据符合较好。     

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。     

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.     

二体磨损与三体磨损之间的关系

通过对二体磨损和三体磨损的概念的讨论以及二体磨损和三体磨损关系的分析,提出了二体磨损是三体磨损的特例,三体磨损更具有普遍性这一观点.这对在二体磨料磨损的模型基础上建立三体磨料磨损的模型有理论上的指导意义.     

钻井泵缸套材料磨料一腐蚀磨损实验研究

在实验研究中使用电化学刚试技术和磨损试验方法,实现了磨摘与腐蚀率的同时测量,提出了一种研究磨料—腐蚀磨损的定量分析方法。大量的试验结果表明,在各种介质中,磨损与腐蚀都存在不同程度的相互作用,材料的总磨损量不只是其二者的线性迭加,而产生了一增量:石油钻井泥装介质的增量达材料磨杆—腐蚀磨损总量的20%、左右,碱性介质5%左右,盐性介质12%左右,而在PH5以下的酸性介质竟达80%左右,此时高格铸铁衬磨性也不能满足钻井工况(HZS地层),故研制陶瓷缸套是有现实意义的。     

钢动载磨料磨损特性的电阻测试法

本文用电阻测试法对钢在动载磨料磨损条件下的磨损特性进行了评定,其电阻变化规律表明,用电阻法评定钢的磨损特性是可行的。     

高锰钢冲击磨料磨损特性的研究

本文对高锰钢在不同冲击载荷下的加工硬化规律和其磨料磨损特性作了系统的试验研究，并找出了加工硬化值与耐磨性间的对应关系，指出高锰钢以其加工硬化值大于ＨＲＣ５４的工况为其适宜工况。     

磨料尺寸对磨料磨损过程影响的随机模拟

将Monte Carlo方法与数值模拟相结合，提出了一个新的三维仿真模型，运用Monte Carlo方法随机选取磨粒的形状参数，采用打靶法生成随机的磨粒面，采用网格剖分法记忆被磨面的外形，为脊的处理以及磨损量的计算提供了一种新的方法，三三维空间内模拟了多个闰同时参与磨损的随机动态磨损过程，将模拟结果与碳钢系列材料的试验结果以及其他研究者的模拟结果进行了比较，验证了模型的有效性，系统地讨论了磨粒的粒度，尖税度和圆锥度对磨损率的影响，结果表明，粒度，尖锐度和圆锥度相互影响，共同决定了磨粒的尺寸效应。     

低频振动下散体磨料磨损机理

为了解决动载作用下磨料磨损机理问题,采用实验方法,在自制的振动磨料磨损试验机上,通过低频振动对A3钢磨料磨损,并对其侧面和底面进行磨损形貌分析。结果表明:动载作用下磨损机理主要有两种:切削犁沟和塑性推挤变形。研究结果对于减磨减振,改善磨料磨损工作条件和提高零件寿命提供理论指导。     

锰白铜基铸造碳化钨复合材料的二体磨料磨损特性

以高铬铸铁为参考材料,研究了真空熔铸法制备的锰白铜基铸造碳化钨复合材料的二体磨料磨损特性.研究结果表明,使用不同硬度磨料时锰白铜基铸造碳化钨复合材料的耐磨性比高铬铸铁的耐磨性均有大幅度的提高,特别是使用石榴子石及绿SiC磨料时耐磨性提高的幅度分别达8倍及10倍以上,锰白铜基体的时效硬化对锰白铜基铸造碳化钨复合材料的二体磨料磨损耐磨性影响不大.     

凿削磨损过程中能耗的测定与分析

本文在一台改装的单颗粒冲击磨损试验机上测定了材料磨损的能量消耗,并提出以单位磨损量的能耗即比能耗来衡量耐磨性。还建立了磨损能耗的分析模型.指出,在凿削磨损条件下,材料的耐磨性主要决定于表面能耗(E表)和变形能耗(E变).对于奥氏体钢,E变是能量消耗的主要原因;而对于马氏体钢E表更为主要。     

单颗粒凿削磨损过程的动态测量与分析

本文介绍了单颗粒凿削磨损测试系统的原理、结构、测试方法及高锰钢的测量结果和分析.本实验经一次凿削即可测得一条比能耗——磨损量关系曲线.与多次凿削测量结果吻合较好,并为磨损机理研究提供更多细节.     

三体磨粒磨损中摩擦副表面粗糙度预测研究

为了实现动态机械设计,对预测摩擦副表面粗糙度的变化进行了研究．在三体磨损状态下,建立了摩擦副表面轮廓高度概率分布密度的预测模型．算例表明：表面形貌的变化不仅与磨程而且与所考察的轮廓线沿２ 个表面相对运动方向的位置有关,其预测结果与实验结果相符合     

马氏体—铁素体组织的耐磨料磨损性

本文研究了45钢和50CrVA钢马氏体—铁素体混合组织的耐磨料磨损性,试验通过亚温淬火低温回火获得硬度相同,但马氏体和铁素体体积比不同的混合组织,进而在ML—10型肖盘式磨损试验机和SKODA—SAV IN快速磨损试验机上研究了铁素体相对量对耐磨料磨损性的影响。研究结果表明,在硬质回火马氏体基体上均匀分布着适量(10～20％)细小条粒状软韧相铁素体对耐磨料磨损性是有益的。但软韧相铁素体过多或无软韧相铁素体存在时都使耐磨料磨损性降低。     

奥贝球铁的耐磨性能与机制

本文测试了不同合金元素加入量、经不同等温淬火工艺处理的奥贝球铁磨粒磨损性能，研究了其磨粒磨损机制，发现在低应力的疲劳磨粒磨损条件下，奥贝球铁以切削机制磨损，通过减少合金元素镍加入量、降低奥氏体化温度和等温淬火温度，都使得奥贝球铁的磨粒磨损性能提高。     

纳米SiC颗粒强化AA6061的磨粒磨损行为

实验制备了纳米SiC颗粒强化AA6061基材料,并考察了其微观组织、硬度及磨损性能.结果表明:在20 N载荷下,强化试样的磨损率及摩擦系数均低于AA6061基体,其中0.6%SiC/AA6061复合材料的磨损率较基体降低50%.这主要是由于SiC颗粒自身良好的载荷承载能力,加之增强颗粒/基体间界面良好的结合,使SiC颗粒的添加提高了复合材料的磨损抗力.同时,促进了富铁机械转移层的形成,降低了摩擦系数和磨损率.AA6061基体和强化材料在20 N载荷下的磨损机制均为磨粒磨损.     

表面纳米化对高锰钢磨料磨损性能的影响

利用传统的喷丸技术，在高锰钢表面制备出了具有纳米晶结构特征的表层，并利用X射线衍射仪及高分辨透射电子显微镜表征了表面纳米晶的微观组织结构特征．喷丸处理试样的表层晶粒细化至纳米量级，喷丸60min试样的表面晶粒尺寸约为3～8nm．随着喷丸处理时间的增加，试样表面硬度增加，晶粒尺寸减小．利用三体磨料磨损试验机检验了喷丸处理前、后试样的磨料磨损性能，结果表明：喷丸时间为2～30min时，试样的耐磨性随着喷丸时间的增加而增加；喷丸30min试样的耐磨性提高了72％；过长的喷丸时间导致试样产生微裂纹而使耐磨性下降．晶粒细化和硬度提高使磨损机理发生改变，未喷丸处理试样的磨损主要为微观切削，而喷丸处理试样的磨损主要为疲劳剥落，磨损机理的改变使材料的耐磨性提高．     

高温销盘磨损试验机的研制

为了对材料的高温摩擦磨损特性进行研究,设计并研制了一种高温销盘式磨损试验机。对该试验机的结构和特点进行了介绍,并对其可靠性进行了分析。该试验机能在1000℃范围内对各种金属材料的高温摩擦磨损特性进行试验。