PTFE三层复合轴承材料摩擦温升与摩损机理的关联性研究

文章研究了聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)三层复合轴承材料在摩擦过程中产生的摩擦温度与其磨损机理的关联性。根据摩擦温度的变化特性可将摩擦过程分为磨合、摩擦平稳、PTFE软化黏着、稳定摩擦以及剧烈磨损5个阶段。研究结果表明:摩擦温升曲线的变化对应着摩擦系数的变化,与磨损机理有着密切的关联性;低温阶段对应磨合阶段;第1个温度转折点之后摩擦进入摩擦平稳阶段;第2个温度转折点之后摩擦进入PTFE软化黏着阶段;第3个温度转折点之后再次进入稳定摩擦阶段;第4个温度转折点之后,摩擦系数增大,进入剧烈磨损阶段。     

三维网络SiC陶瓷/金属复合材料摩擦性能的研究

以三维网络SiC陶瓷/Fe-Cu合金复合材料作为静片、三维网络SiC陶瓷/40Cr复合材料作为动片,研究了法向载荷、摩擦时间和pv值对该材料体系摩擦因数的影响以及摩擦次数对静片磨损量的影响,并采用金相显微镜观察了复合材料的显微结构和磨损表面形貌,分析了材料的摩擦磨损性能和磨损机理.结果表明:该摩擦副的稳定摩擦因数在0.33~0.35之间,摩擦过程中材料的磨损机理以磨粒磨损和粘着磨损为主,材料表面摩擦形成的氧化层硬度较高,是该材料耐磨性能优良的主要原因.     

钨含量对铜基摩擦材料性能的影响

为了探究钨含量对制动用铜基摩擦材料性能的影响,采用热压烧结工艺制备了不同钨含量的铜基摩擦材料,对其物理性能、力学性能和摩擦磨损性能进行了测试。研究表明,铜基摩擦材料的密度随着钨含量的增加而增大,而剪切强度和硬度先增大后减小。钨提高了材料磨损表面微凸体接触的结点强度,从而提高了材料的摩擦因数。适量的钨可以有效地减少磨损表面剥离,有助于在磨损表面形成连续完整的摩擦膜,从而稳定摩擦因数,减小磨损质量。当钨含量过高时,在高温摩擦过程中会产生严重的犁沟或微裂纹,导致摩擦因数剧烈波动和磨损质量增大。钨的质量分数为3%时,铜基摩擦材料在不同温度和压力下具有较为稳定的摩擦因数和较小的磨损质量。     

蠕铁与石棉基摩阻材料配副时的摩擦磨损特性

通过摩擦磨损试验、扫描电镜分析等方法，研究了三种不同基体组织的蠕墨铸铁与石棉基摩阻材料配副条件下的摩擦磨损特性。结果表明，１００％铁素体基体蠕墨铸铁具有最低的磨损量，最高的摩擦系数，因此具有最低的磨损率。就摩擦磨损特性而言，１００％铁素体的蠕铁可以作为蠕墨铸铁刹车毂的首选材料。不同基体组织蠕墨铸铁的摩擦磨损特性除了与基体本身的性质有关外，更重要的是取决于摩擦表面在磨损过程中组织和性能的变化。     

摩擦条件对钢质摩擦材料第三体及磨损的影响

摩擦条件对摩擦材料表面第三体的连续性产生重要影响,进而影响材料的摩擦磨损性能.选用两种轨道车辆用低合金制动盘材料与铜基粉末冶金材料为配对摩擦副,在不同速度、压力条件下进行摩擦试验,观察第三体的形成过程中,表面形貌的变化规律及磨损机理.结果表明:在特定的摩擦条件下,第三体的显微硬度可达800~900HV,远高于基体材料的硬度;连续、致密的第三体,使材料具有最低的磨损率;当摩擦转速和压力过低时,磨粒磨损为主要磨损形式,当摩擦转速和压力过高时,黏着磨损将成为主导;在第三体的形成破坏过程中,摩擦速度、压力过低或过高均可能使第三体的破坏速度大于形成速度,使材料的磨损率增大.     

摩擦时间对CaSO4晶须增强树脂基复合材料摩擦学性能的影响

采用模压成型工艺制备CaSO_4晶须增强树脂基复合材料,并选用一种市售材料作对比,研究摩擦时间对两种材料摩擦学性能的影响,利用SEM及EDAX观测磨损表面形貌及成分变化,分析其磨损机理.结果表明:随着摩擦时间的变化,自制材料摩擦系数维持在0.45左右,制动平稳性较好,磨损机理以磨粒磨损为主;市售材料摩擦系数在0.32~0.36范围内波动,制动过程易产生颤动和噪声,磨损机理以粘着磨损和热疲劳磨损为主;两种材料摩擦表面平均温度及其磨损率均随着摩擦时间的延长而逐渐升高,且与对偶件存在明显的粘着效应.     

LZQT500-7与ZY331608摩擦副表面工艺的试验研究

对LZQT500-7与ZY331608两种材料的柱塞泵摩擦副进行不同表面工艺处理。通过磨损实验分析磨损情况及表面工况,寻求适应这一对摩擦副之间最佳表面处理技术。实验结果表明,LZQT500-7氮化后硫化处理与ZY331608采用等离子喷涂二硫化钼的配对的磨损量最小;而且工艺成本最低。该对摩擦副兼具实用性与经济性,效果最佳。     

LZQT500-7与ZY331608摩擦副表面工艺试验研究

本文对LZQT500-7与ZY331608两种材料的柱塞泵摩擦副进行不同表面工艺处理,通过磨损实验分析磨损情况及表面工况,寻求适应这一对摩擦副之间最佳表面处理技术。实验结果表明, LZQT500-7氮化后硫化处理与ZY331608采用等离子喷涂二硫化钼的配对的磨损量最小,而且工艺成本最低,该对摩擦副兼具实用性与经济性,效果最佳。     

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     

磁场强度对45钢摩擦磨损性能的影响

采用销-环接触方式,在自制的摩擦磨损试验机上,研究了不同磁场强度对铁磁性材料45钢干滑动摩擦磨损性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和三维形貌仪等仪器对磨损表面形貌及磨屑进行了表征。试验结果表明:施加磁场明显影响了45钢的摩擦磨损性能。随着磁场强度的增大,摩擦因数逐渐增大,磨损率逐渐减小,磨损表面粗糙度逐渐降低。磨屑参与摩擦过程的方式不仅影响其自身粒度的大小,而且影响摩擦表面接触状态,以至于对45钢的摩擦磨损性能产生了显著影响。磁场促进磨损表面及磨屑的氧化并吸附磨屑反复参与摩擦过程,在磨损表面形成磨屑层,从而改变45钢的摩擦磨损性能。     

离心渣浆泵磨损研究

本文简单介绍了当前比较有代表性的磨损理论 ,对影响渣浆泵磨损的一些因素进行了分析 ,特别对固液两相流相对速度、固体颗粒冲击叶轮的冲角和浆体性质对磨损的影响作了较为详细的分析。１离心渣浆泵的磨损类型及磨损理论从磨损角度分析 ,磨损大致可分为撞击磨损（或冲蚀磨损）和摩擦磨损。前者指液体携带着固体颗粒 ,以一定的速度冲击材料表面造成的磨损 ,是动量和冲量的变化 ,破坏比较严重 ;后者是流体与设备摩擦力的作用 ,损坏比较轻微。磨损机理的研究对人们认识冲蚀磨损过程 ,选择耐磨材料以及采取相应的磨损措施是很有指导意义的。理论…     

磨合试验与表面形貌变化规律的分形表征

为了研究和掌握真实磨合过程中表面形貌的变化规律,在自制的摩擦磨损试验机上进行了更换摩擦副的磨合磨损试验,用T1000表面轮廓测量仪对试件表面形貌进行在线测量,进而运用分形理论对磨合过程中表面形貌的变化规律进行表征研究.结果表明:采用同一表面性质的一组试件进行磨合过程试验比传统的磨合试验方法科学合理,其试验结果具有客观性;随着磨合过程的进行,磨损表面粗糙度值Ra和尺度系数C逐渐减小,分形维数D与特征粗糙度Ra*逐渐增大,当达到磨合状态时它们都将达到稳定的数值.且特征粗糙度Ra*在反映磨合表面形貌的变化时不但具有与分形维数D和尺度系数C一样的规律性,而且表现出更高的灵敏性.     

珠光体基球墨铸铁的无润滑滑动磨损

在较大载荷与速度范围内(3～20kgf,0.25～7.5m/s)用销盘法研究了含铜、钼珠光体基球墨铸铁的无润滑滑动磨损特性。研究结果表明这种材料在一定载荷下,随着摩擦速度的增大,出现两个轻微磨损区和两个剧烈磨损区。在第二个轻微磨损区中,摩擦表面形成了高硬度的白亮层。与前人观点不同,认为白亮层不是使试样具有高耐磨性的原因,此时的低磨损率是由于摩擦热使试样表面升温到临界点以上并发生了氧化所致。根据实验结果绘制了这种材料的磨损图。     

氧化铝粒子的冲蚀速度对高锰钢磨损特性影响的研究

通过对高锰钢的磨损表面形貌、磨屑形貌和表面硬度的分析,研究了氧化铝粒子的冲蚀速度对高锰钢的磨损特性的影响．结果表明：在氧化铝粒子不同速度的冲蚀下,高锰钢仍具有典型延性材料的冲蚀磨损特性．高锰钢的磨损过程分为两个阶段：初始阶段和稳定阶段．同一速度下初始阶段的磨损率高于稳定阶段的磨损率．随氧化铝粒子冲蚀速度的提高,在高锰钢的冲蚀磨损过程中出现稳定阶段所对应的粒子质量逐渐减少,初始阶段和稳定阶段的磨损率都增加,表面硬化层的厚度和应变诱发马氏体的分数有所增加．     

水润滑条件对UHMWPE复合材料的摩擦行为影响研究

为研究不同水润滑条件对超高分子量聚乙烯/橡胶复合材料摩擦过程的影响,通过高温混炼和热压成型制备不同橡胶填充不同UHMWPE复合材料.利用Mrh-3型环块摩擦实验机,通过控制变量法定量研究不同组分复合材料的摩擦磨损性能,从而优选出最终UHMWPE复合材料.针对选定材料研究3种水润滑工况对摩擦过程的影响,同时利用SEM分析磨损表面,从微观层面探究摩擦机理.实验结果表明,水润滑条件对UHMWPE复合材料摩擦磨损性能指标影响显著,对应的磨损机理迥异,润滑条件的改善可使磨合期变短,稳定磨损期变长.从微观和定量方面综合评估了舰艇水润滑轴承材料在不同水润滑条件下的磨损状况,可为工况规划与实际应用提供理论指导.     

自凝与热凝树脂义齿材料摩擦磨损行为对比

在自制的往复摩擦磨损实验台上,以球面接触方式,在干摩擦、法向压力为20N、往复频率为0.5Hz、摆幅85mm条件下,研究了牙科用的自凝和热凝树脂球分别对自凝树脂板的摩擦磨损行为.实验过程中利用动态应变仪测量摩擦过程中应变片的应变,进而计算出摩擦系数.结合电镜观察比较得出了自凝与热凝2种义齿材料的耐磨性能:自凝树脂义齿材料磨损过程中会出现材料塑性流动和表面致密的光滑层,磨损轻微,后者材料致密性差有气孔,磨损过程中出现层状磨损,气孔周围材料易脱落,结果自凝材料的摩擦系数低于热凝材料,且耐磨性高于热凝材料.     

造粒氧化锆增强复合材料的摩擦学性能及优化

摩擦材料是汽车、航空等领域的关键制动材料,为了提高摩擦性能的有效性和稳定性,该文采用定速式摩擦磨损试验机研究了造粒氧化锆对摩擦材料摩擦磨损性能的影响,采用偏好指数选择(preference selection index, PSI)法进行了综合摩擦学性能优化,结果表明:当造粒氧化锆质量分数为10%时,复合材料的综合摩擦学性能最优,摩擦系数达到0.49。综合考察了磨损率、摩擦系数、恢复率、衰退率、稳定系数、摩擦波动和变化系数等因素在衰退和恢复测试过程中的变化规律,并通过对磨损表面的观察分析了造粒氧化锆增强复合材料的摩擦磨损机理,证明了稳定接触区的形成有利于获得优异摩擦系数和低磨损率。     

N+注入GCr15钢摩擦磨损性能研究

通过多种表面测试手段对氮离子注入GCr15钢的摩擦磨损性能进行了研究.结果表明,由于离子注入引起注入层显微硬度提高,表面残余压应力增大,表面粗糙度降低,以及注入层形成了大量细小弥散分布的硬质析出相ε-Fe2-3N,使摩擦磨损机理发生了变化,从而改善了材料的摩擦学性能.在本实验条件下,所得最佳参数为注入剂量4×1017ions/cm2,注入能量100 keV     

二体磨损过程预测模型

表面形貌对摩擦副的性能影响很大,由磨损和塑性变形引起的表面形貌变化常常导致摩擦学系统的状态发生变化．文中建立了预测二体磨损过程中表面粗糙度及磨损变化的数学模型．计算结果表明,其粗糙度和线磨损量的变化不仅与磨程及时间有关,而且与所考察的轮廓线在摩擦副表面上沿相对运动方向的位置有关;随着磨损的进行,摩擦副的宏观几何轮廓趋于特定形状;体积磨损量与磨程近似成正比．     

典型材料载流摩擦行为

用多种典型载流摩擦材料在自制载流摩擦试验机上系统研究了材料、载荷、相对滑动速度和电流对摩擦/载流行为的影响,探讨了载流摩擦过程中的表面行为。研究结果表明:摩擦磨损行为和电接触行为相互耦合,具有非常复杂的关系;接触压力、电流和相对滑动速度的变化显著影响载流/摩擦磨损行为,高相对滑动速度和大电流使摩擦磨损特性和载流特性明显下降;电弧侵蚀明显加大材料损伤;电弧对载流摩擦行为作用的途径包括氧化、熔融和最终的接触表面粗糙化。