粉末冶金复合材料水润滑条件下的摩擦学性能

针对水液压元件摩擦副润滑困难、使用寿命短等方面的不足,制备了一种以316L不锈钢粉末冶金材料为基体、含有纳米金刚石颗粒悬浮液填充孔隙的复合材料,在水润滑条件下对复合材料和碳纤维增强聚醚醚酮(CFRPEEK)进行了端面摩擦磨损试验,并将其与316L不锈钢材料、316L粉末冶金材料、316L粉末冶金材料+润滑油进行了对比,研究了复合材料的摩擦学性能.结果发现:在500 r/min转速、400 N外载荷下,复合材料和CFRPEEK配对的平均摩擦因数为0.027,CFRPEEK的磨损率为0.128×10~(-16)m~3/(N·m),均小于其余三种配对方式,表明复合材料具有较好的摩擦学性能.复合材料表面产生了抛光效应,主要磨损机理为犁削效应;配对的CFRPEEK磨损机理为犁削机理,纳米金刚石颗粒的加入有效抑制了塑性变形的发生.     

等离子喷涂Ni60A/MoS_2复合润滑涂层摩擦学特性研究

在UMT-2微观磨损试验机上研究了等离子喷涂Ni60A/MoS2复合润滑涂层的摩擦学特性,且对摩擦表面进行了SEM观察和分析.研究结果表明:随着MoS2含量的增加,摩擦因数显现先减小后增大的趋势,并在MoS2的质量分数为40%时达到最小值.随着载荷的增加磨损量明显增大,当载荷由80 N变化到120 N时,载荷对磨损的影响较为显著,120 N时的磨损量大约为80 N时的1.7倍左右,载荷对摩擦因数也有较大的影响,等离子喷涂涂层的主要磨损失效形式为磨粒磨损和粘着磨损.     

等离子喷涂陶瓷涂层摩擦学特性的实验

比较了 ＷＣ－１２％Ｃｏ，Ｃｒ３Ｃ２－２５％ＮｉＣｒ，Ａｌ２Ｏ３－２０％ＴｉＯ２和 Ｃｒ２Ｏ３ ４种等离子陶瓷涂层的摩擦学特性，采用同种材料配对的摩擦副，利用ＳＲＶ试验机进行了高低温干摩擦和高温润滑摩擦的试验。结果表明，存在两种主要磨损机理：塑性涂平和粘着撕裂。另外采用一种含添加剂的全合成油作为４００℃时的润滑剂，结果表明对所试验的几种涂层材料具有不同的润滑效应。     

油润滑状态下载荷动特性对磨损的影响

在自行研制的环－块磨损试验装置上，研究了油润滑状态下矩形波载荷特性对４５＾＃钢－ＺＣｕＺｎ１６Ｓｉ４黄铜摩擦副磨损的影响。结果表明：其磨损过程存在跑合期和稳定磨损期；矩形波载荷的占空比对其磨合过程有显著影响，占空比愈小，跑合期磨损量愈小，跑合期愈长。通过控制载荷波形参数，可以优化其磨合规范。     

润滑条件下钢的滑动磨损特性及其机理的研究

本文从材料方面研究了几个因素．包括跑合过程、钢的硬度及不同组织结构，对４３４０钢耐磨性的影响。滑动磨损试验是在“柱－盘”试验机上进行的，其固定的圆柱为５２１００钢，在旋转的圆盘试样上滑动。耐磨性通过圆盘在恒载恒速下的磨损失重及载荷相对滑动速度的磨损机制转变图进行比较，试验中发现了一些新的现象。磨痕的形貌、磨痕截面的特征以及磨屑的类型在光学显微镜及扫描电镜下进行了系统的观察。根据试验结果得出了一些关于改善钢材耐磨性措施的结论，并对滑动磨损机理进行了综合的讨论。     

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。     

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.     

ART对灰铸铁试样摩擦表面自修复的研究

运用改装的摩擦实验机对灰铸铁HT150—45钢摩擦副做旋转对磨实验,主要探索ART对灰铸铁摩擦副表面自修复改性的机理和耐磨规律。在摩擦副中加入ART试剂,在定载荷、定转速条件下在大气环境中进行试验。用Kevex能谱仪和S440扫描电镜等,通过测定试样的磨损率,表面显微硬度、粗糙度的测定和显微形貌的观察及表面成分分析与试样镜像组织观察,试验发现灰铸铁摩擦试样表面有一层光滑、平坦的乳白色膜生成,微观发现试样表面有大量灰色光滑块状物生成,表面微区亦增添了大量来自ART粉体中的元素,显微硬度明显提高,其中灰色区尤为显著,局部区域最高可达原来4倍;同时,表面粗糙度显著降低,有的试样Ra值为原来的14％,起到了良好的减摩耐磨效果。     

蒸馏水润滑下Si3N4—白口铸铁摩擦面上表面膜的分析

在环－块磨损试验机上考察了蒸馏水润滑下Ｓｉ３Ｎ４分别与白口铸铁和碳钢（作对比用）配副的摩擦磨损特性．在ＳＥＭ下观察了白口铸铁磨面表面膜的形成过程，用ＸＰＳ、ＦＴＩＲ和ＸＲＤ分析了表面膜的成分、组成与结构，并对其形成机理进行了探讨．结果表明，Ｓｉ３Ｎ４在水润滑下摩擦时磨面上发生了氧化和水解反应：当Ｓｉ３Ｎ４与白口铸铁配副时，由于铸铁中碳化物的剥落而形成剥落坑，Ｓｉ３Ｎ４磨屑嵌入剥落坑并氧化和水解，其反应产物富集于剥落坑中，脱水聚合后形成硅胶，从而在磨面形成具有一定厚度和面积的含硅胶的表面膜，表面膜的形成保护了陶瓷和铸铁磨面，使其变得很光滑，从而使摩擦系数降至０．０２，并使系统磨损率几乎接近于零；当Ｓｉ３Ｎ４与碳纲配副时，由于碳钢没有能力富集Ｓｉ３Ｎ４的氧化和水解产物，故磨面不能形成有效的表面膜，所以其摩擦系数仍然较高，且系统磨损率亦较大     

Si_3N_4／3Cr2W8V钢摩擦副滑动摩擦磨损性能

测定了销－盘式热压Ｓｉ３Ｎ４／３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢摩擦副在室温干摩擦磨损条件下的的摩擦系数及Ｓｉ３Ｎ４销的磨损系数．对陶瓷销的磨损面进行了ＳＥＭ显微形貌观察、Ｘ射线分析；并探讨了陶瓷销的磨损机理．研究结果表明：Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的磨损以微区脆性断裂为主要机理．     

工况条件对含磷铸铁干摩擦磨损性能影响规律的研究

本文以含磷0.7％的灰铸铁、蠕黑铸铁和球墨铸铁为对象,研究了干摩擦磨损条件下速度及载荷对其耐磨性及摩擦系数的影响.在载荷0～12.5MPa,速度0～9.94ms~(-1)的条件下,随着载荷的增加,含磷铸铁的磨耗量增加,摩擦系数则先增加,而后趋于相对稳定值。速度变化时,磨耗量的变化出现一峰值,摩擦系数则随速度的增加而减小。作为摩阻材料,低速低载时宜选用含磷灰铸铁,中高速时,则选用含磷蠕墨铸铁。     

工业灰铸铁凝固组织形成过程的数值模拟

从接近工业灰铸铁实际凝固过程的角度出发,提出了对凝固组织进行数值模拟的一套方法,主要包括枝晶釉氏体生长过程体积分数的计算以及晶粒接触因 的处理。方法经以样杯中浇铸的试块为对象进行实验验证,证明模拟得到的冷却曲线、奥氏体分数及共晶团密度均与实测结果符合较好。     

碳化硅、氮化硅材料力学性能的研究

用电显微技术研究了纳米Si3N4-SiC复相陶瓷的显微结构，分析了显微结构与力学性能的关系。     

微合金灰铸铁电阻丝的研制

本文从分析金属型电热体材料的导电和加热机理出发,研制出一种微合金化灰铸铁电阻丝。其电阻率与目前常用的铁铬铝或镍铬电阻丝接近,并已在加热炉中使用。     

含磷蠕铁摩擦表面的分形特征与摩擦学性能

对不同速度和接触压力条件下含磷蠕墨铸铁干滑动摩擦表面的表面分形维数值进行了测算 ,并研究了这些分形维数值和相应的摩擦学性能数据的关系。结果表明 ,干滑动摩擦表面属分形表面 ,分形维数可以表示摩擦表面的粗糙程度 ,分形维数和摩擦系数、磨损率之间有明显的对应关系 ,且摩擦条件和表面形貌对摩擦学性能的影响呈现出复杂的关系。     

铸铁刹车盘/毂材料摩擦磨损特性研究

在自制的干摩擦磨损试验机上,研究了３种不同石墨形态铸铁与半金属摩擦材料配副的摩擦磨损性能。结果表明：蠕墨铸铁的摩擦系数高于球铁,在高速、高接触压力条件下,与灰铁相当;其磨损率接近球铁,约为灰铁磨损率的二分之一。     

硅钡复合孕育剂对含硼灰铸铁组织与性能的影响

以含硼生铁配置的硼灰铸铁为对象,研究了不同质量分数的SiBa复合孕育剂对其硼元素烧损率、金相显微组织和力学性能的影响·实验结果表明:随SiBa孕育剂质量分数的增加,B的烧损率逐渐降低,由25%降至8%;而抗拉强度、硬度却随之递增,SiBa质量分数为48%时出现峰值,抗拉强度σb为282MPa,硬度为228HBS·此时,组织中石墨形态呈现A型分布,共晶团得到细化,数量由390个/cm2增加到780个/cm2;与其他几组试验结果相比,硼碳化物呈小块状且均匀分布在珠光体上·经过与标准图谱对比知,珠光体体积分数大于95%·     

配副体积比对干滑动摩擦学特性与表面形貌的影响

由于摩擦热介入摩擦过程 ,金属干摩擦副双方的相对体积比影响材料的干摩擦磨损性能。试验结果表明 :在铸铁 /40Cr钢干滑动摩擦配副中 ,随着盘 /销体积的增大 ,配副的摩擦因数降低 ,磨损率增大 ;不同配副体积比条件下的摩擦表面具有不同的形貌特征 ,高的盘 /销体积比具有犁沟型表面形貌。这种形貌不利于摩擦热从摩擦表面的有效导出 ,从而使摩擦表面具有更高的温度 ;在实际运行条件下 ,对火车闸瓦的磨损速率检测也证明 :配副体积比对闸瓦磨损速率的影响与销盘试验所得研究结果具有相同的规律