Mn13Cr2高锰钢冲击磨损机制的研究

采用冲击磨料磨损试验机、扫描电镜等仪器设备,通过模拟高锰钢零件的实际工况条件,研究不同冲击功条件下材料的磨损规律以及磨损机理.研究结果表明:将高锰钢加热到650℃保温2h,再加热到1 080℃保温2h,然后淬火处理,其晶粒明显细化;高锰钢的临界冲击功为2J/mm2,高锰钢在超过临界冲击功的条件下使用时才能充分发挥其加工硬化作用;高锰钢冲击磨损过程中主要存在切削磨损和凿削磨损两个磨损机制;冲击磨损试验后高锰钢晶粒内出现了大量的滑移带,滑移带密度随着冲击功的增加而增大,在2J/mm2时,甚至出现了交滑移现象.     

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。     

新型压裂泵阀材料的耐磨损性能研究

通过对多种材料在不同试验条件下耐冲击磨料磨损性能的初步研究,优选出20CrMnTi材料开展了在冲击磨损、滑动磨料磨损和冲击磨料磨损条件下的进一步试验,分析了在各磨损与变形条件下的特点,对所观察到的现象与机理进行了讨论,得出了一些有益结论。研究表明,20CrMnTi材料经渗碳+淬火+低温回火处理后,具有较好的抗冲击磨料磨损的能力。这对研究新型压裂泵泵阀抗冲击磨料磨损性能的材料具有一定的指导意义。     

奥氏体基体和马氏体基体高铬铸铁的冲蚀磨损特性

本文模拟抛丸机叶片使用工况,采用玻璃砂和少量石英砂混和磨料,考察了奥氏体基体和马氏体基体高铬铸铁在不同冲击角度下的冲蚀磨损特性。结果认为无论马氏体基体还是奥氏体基体,高角度冲击下的耐磨性都低于低角度冲击;无论冲击角度高低,马氏体基体耐磨性都高于奥氏体基体;奥氏体基体对碳化物的支撑不如马氏体基体,造成碳化物在深层范围内的碎裂。     

马氏体钢力学性能和耐磨性的关系

对自行研制的新型马氏体耐磨钢20Si2Ni3进行了Q-P-T(淬火-分配-回火)及传统淬火-回火(Q-T)热处理,用MLD-10型动载磨料磨损实验机比较在1.5J冲击能量、石英砂磨料条件下,20Si2Ni3钢和高锰钢ZGMn13的冲击磨料磨损性能,并用X射线测量磨损实验前后20Si2Ni3钢残余奥氏体量的变化,用扫描电镜(SEM)分析磨损机理。结果表明:经两种热处理工艺后的20Si2Ni3钢,其冲击磨料磨损性能均优于高锰钢。相比传统Q-T热处理工艺,经Q-P-T热处理后的20Si2Ni3钢,在保持较高硬度的同时,冲击韧性得到了较大提高;不同热处理工艺后,在硬度均约HRC45.5时,20Si2Ni3钢的冲击磨料磨损性能随着冲击韧性的增加而提高,磨损机理以显微犁削为主。     

高铬铸铁在不同工作条件下磨料磨损耐磨性的研究

对含铬１５％、２０％、２８％,含碳２％～４％,含硼和不含硼,不同的热处理工艺,共计７２种成分状态的高铬系铸铁进行了低应力和冲击条件下的磨料磨损试验;测定了其宏观硬度,显微组织和碳化物数量;对宏观硬度、碳化物数量与耐磨性进行了相关分析。结果表明：磨损条件不同,磨损机理不同,其耐磨性的影响因素也不同,低应力磨料磨损的耐磨性与碳化物数量明显相关,冲击磨损的耐磨性与宏观硬度明显相关。此结论对根据不同工作条件合理选用高铬铸铁的成分和热处理工艺有指导意义。     

中碳钢动载磨料磨损的研究

本文通过对中碳钢不同热处理组织的动载磨料磨损试验研究,阐明了材料的耐磨性受材料硬度与磨料硬度的比值以及冲击功大小所控制的关系,从而得出HRc40～50为中碳钢软、硬磨料磨损的界限。文中指出,为有效地提高耐磨性,必须采取强化手段,使材料硬度大于HRc50,以达到软磨料磨损状态。     

Cr—Mn高碳钢耐磨机理研究

对Ｃｒ—Ｍｎ高碳奥氏体钢的耐磨性进行了研究．详细分析了磨损的不同方式，找到了在冲击磨料磨损条件下该材料具有高耐磨性的主要原因．     

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.     

聚晶金刚石复合片车削花岗岩的磨损规律

利用工具显微镜和测力仪观测聚晶金刚石复合片(PDC)刀具车削花岗岩的过程,采用扫描电子显微镜观测PDC刀具的磨损断口形貌.研究结果表明:PDC刀具车削花岗岩的磨损过程可以分为初始磨损阶段、快速磨损阶段和稳定磨损阶段;单次受力曲线呈周期性波动上升;PDC刀具的磨损是由于冲击与磨削同时作用的结果,且以磨削为主,冲击为辅;PDC的磨损过程中既有磨料磨损,也有疲劳磨损,是多种磨损形式组合的结果;PDC的磨损与断裂足由于W和Co粘结相承受不住外加载荷,率先发牛断裂而导致与其粘结在一起的金刚石发生了脱落.     

磨粒侵蚀研究的发展概况

对近１０年来国内外在磨粒侵蚀研究的进展作了综合介绍与评述，重点论述了液体介质的速度、介质中颗粒的浓度、颗粒尺寸以及其它因素对高分子材料和金属材料的磨粒侵蚀率的影响，在此基础上，讨论了磨损率的准理论方程。介绍了高子分材料、金属材料、复合材料和陶瓷以及水力旋流器锥套磨粒侵蚀的磨损机理，并提出了今后磨粒侵蚀研究中的几个值得重视的研究方向。     

三体磨料磨损的分析与计算

本文在理论分析和大量试验的基础上,提出三体磨料磨损计算模型,并且用来对Rabinowicz等人的试验进行计算.理论计算值与实验结果比较接近,尤其是它们的相对变化趋势一致.     

接触轮式强力平面砂带磨削及其磨损试验研究

砂带磨损是影响加工精度、表面质量、加工效率和生产成本的重要因素之一。以往的研究只局限于普通砂带磨削的磨损，而强力砂带磨削磨损研究尚未见诸报导。本文对接触轮式强力平面砂带磨削的砂带磨损过程、砂带磨损形式、磨损机理及磨削参数对磨损的影响作了大量的实验研究。测定了此种磨削上的相对金属切除率、磨削法向力、磨削条件下砂带的金属去除机理和磨损机理，得出了一些重要结论。     

气缸套和活塞环早期失效原因分析

本文解剖分析了汽车发动机中气缸套和活塞环早期失效的原因,是气缸套中磷共晶组织网状分布和石墨分布的不均匀,表面有擦伤,犁沟,剥落;活塞环镀铬层有裂纹和块状剥落。剥落碎片使得气缸套和活塞环之间引起磨粒磨损,形成了在滑动条件下的擦伤磨损和磨粒磨损共存状态,使磨损率显著增加。     

超音速火焰喷涂WC-12Co涂层的磨粒磨损行为研究

对超音速火焰WC-12Co涂层进行了磨粒磨损试验,研究了磨粒磨损试验参数对涂层性能的影响,并通过SEM对涂层表面的显微形貌进行了观察分析,探讨了WC-12Co涂层的磨粒磨损失效机制.结果表明:涂层的失重随试验载荷及磨料直径的增加而增加;在载荷或磨料粒度较大时.涂层的磨损失效形式为晶粒剥落及犁沟切削相结合;当载荷或磨料粒度较小时,其失效形式主要为晶粒剥落方式.     

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。     

弯曲成形法研磨抛物面时磨具磨损规律的研究

根据材料在弯矩作用下会发生弯曲变形的特性,提出了一种采用弯曲成形法制作磨具系统来研磨抛物面零件的新方法。根据磨具保形磨损理论,建立了研磨抛物面时磨具的保形磨损基本原理。对影响磨具磨损的因素进行了简单的实验研究。     

WC的质量分数对喷熔层耐磨性能的影响

在自熔性合金粉末Ni60中机械混合不同质量分数的WC进行火焰喷熔,通过喷熔工艺性能试验、喷熔层宏观硬度测试、喷熔层低应力磨粒磨损试验、喷熔层冲击磨粒磨损试验和显微组织分析,研究了w(WC)对喷焊层耐磨性能的影响。试验证明:随着合金粉中w(WC)的增大,喷焊工艺性能变差,但当w(WC)低于50%时,WC的加入对喷焊工艺性能影响不很明显,喷熔层硬度变化不大,喷熔层低应力磨粒磨损性能随w(WC)的增大而提高;当w(WC)大于50%时,WC的加入使喷熔工艺性能变得极差,喷熔层的硬度和耐低应力磨粒磨损性能降低。由于WC硬而脆的性能和在喷熔层显微组织中起分割基体的作用,喷熔层耐冲击磨粒磨损性能随w(WC)的增大而降低。     

不同pH值环境中镍铝青铜冷喷涂涂层腐蚀磨损性能

镍铝青铜合金是铸造大型舰艇螺旋桨的主要材料,海洋污损生物在合金表面附着引起的pH值变化会加速镍铝青铜合金的腐蚀磨损,威胁到舰艇安全航行.采用冷喷涂技术制备了较为致密的镍铝青铜涂层,厚度约300μm,利用扫描电镜、光学显微镜观察了涂层的微观形貌,重点研究了涂层在pH值分别为3、7和11,质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学腐蚀性能和腐蚀磨损行为.实验结果表明:pH值为3的环境中,镍铝青铜基体发生了选相腐蚀,表面疲劳裂纹主要分布在富Cu的α相上,涂层上的犁削沟槽加深发生了磨粒磨损,涂层耐腐蚀性能优于基体;pH值为7的环境中,基体发生了黏着磨损,表面有片层状金属剥落,涂层中的孔隙收容了大量磨屑避免了剧烈的三体摩擦,表面犁削沟槽较浅,涂层致钝电位高于基体,耐腐蚀性能变差.pH值为11的环境中,基体发生了表面疲劳磨损,涂层磨痕上有较深的犁削沟槽,沟槽内有微裂纹,涂层耐腐蚀性能优于基体.总体来说,在不同pH值环境中,涂层由于在冷喷涂过程中发生了冷加工硬化并且涂层上的孔隙收容了磨屑,导致涂层的耐腐蚀磨损性能增强.