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.     

干摩擦时TC11合金离子轰击改性层的耐磨性

为了提高TC11合金的表面耐磨性,对TC11合金试件进行了离子轰击渗扩处理。用往复式滑动磨损试验机进行了磨损试验,对比了经离子轰击处理和常规热处理后的TC11合金表面改性层与GCr15钢球对磨时的耐磨性,用表面形貌仪测定了磨痕表面形貌曲线,用扫描电子显微镜分析了磨痕形貌。试验结果表明:干摩擦条件下,经离子轰击渗扩处理的TC11合金试件表面改性层的耐磨性得到大大提高,其原因是前者的抗粘着磨损和抗犁削磨损的能力均优于后者。     

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。     

工业机器人用RV减速器的齿廓动态磨损特性

针对工业机器人用精密RV减速器齿廓动态磨损难以准确预测的问题，以BX-40E减速器为实例，基于广义Archard磨损公式，通过等效实验求得不同位置条件下减速器的磨损系数，并在磨损预测过程中考虑磨损演化后不同位置条件变化的影响。根据变形协调理论和Langkali-Nikraves接触力模型确定齿间载荷分配与接触压力，考虑时变齿廓磨损与啮合力激励，采用解析建模方法建立了传动系统齿廓动态磨损数值计算模型。对比磨损系数取定值的齿廓磨损曲线，磨损数值与齿面分布规律均存在显著差异，整体差异随磨损次数增加而加剧，得出考虑接触位置条件差异的磨损系数对齿面磨损量化的准确性与必要性。摆线轮、针齿轮的齿面磨损深度曲线沿齿廓呈非对称不规则的倒“W”形，靠近齿根齿顶的部分因磨损而率先脱齿后再啮合，造成冲击，从而出现微突峰。在摆线齿廓凹凸过渡位置几乎不发生磨损。随磨损次数增加磨损峰峰域变窄，磨损率增势非均匀减缓。啮合力与压力角之间成一次函数映射关系。文中研究结果可为提高摆线针齿轮的减磨减振性能提供理论基础。     

凿人力-凿深曲线的测定与分析

本文对钎头凿入岩石的动态过程进行了试验测定,并对影响凿入力-凿深曲线的因素进行了试验研究,试验结果表明,钎头刃长、冲击速度和钎刃初始凿入深度,都是影响凿入力-凿深曲线的重要因素,试验测定的实际凿入峰值力与理论分析基本一致。     

碳纤维复合材料小孔钻削工艺参数优化

采用硬质合金麻花钻进行了碳纤维增强树脂基复合材料直径3 mm小孔的钻削试验,研究了工艺参数、刀具磨损对切削力和制孔质量的影响规律.首先,通过钻削试验,测得了不同工艺参数下的钻削力,回归分析得到了钻削轴向力和扭矩与转速和进给速度之间的关系式.然后,通过刀具磨损试验,获得了后刀面磨损量随制孔个数的变化曲线;对孔出口毛刺损伤进行测量统计和分析拟合,得到了毛刺面积与钻削扭矩间的关系式.最后,以材料去除率最大为优化目标,以钻削后无分层且毛刺损伤满足要求为约束条件,建立了工艺参数优化模型,获得了最优转速和进给速度.     

通过振动辅助激光熔覆增强沉积在 Inconel 718 上的 Stellite/WC 纳米复合材料的显微结构和力学性能

通过具有不同激光参数的振动辅助激光熔覆，将 Stellite-21/WC 纳米粉末沉积在 Inconel 上。 采用光学和扫描电子显微镜、硬度测量和磨损表征来了解纳米复合材料的微观结构和力学性能。 研究结果表明，改变冷却速率对包覆复合材料的微观结构产生显着影响。 此外，当激光功率从 150 W 增加到 250 W 会增加热输入和稀释度。 在 250 W 的高激光功率下，扫描速率和送粉速率会影响稀释度。当加入 WC 纳米颗粒作为增强材料时，稀释幅度加剧，同时硬度值从 HV 350 增加到 HV 700。磨损特性表明， 含有 3wt% WC 纳米颗粒的复合材料具有最高的耐磨性。     

氩弧熔敷原位自生WC复合涂层组织及耐磨性

为提高采煤机中截齿的耐磨性能,利用氩弧熔敷技术,在35CrMnSi钢表面制备WC增强Ni基复合涂层。利用OM、SEM、XRD和EDS分析复合涂层的显微组织,采用显微维氏硬度仪测试复合涂层的显微硬度,并测试涂层在室温磨损条件下的耐磨性能。结果表明：氩弧熔敷涂层组织均匀致密,熔敷涂层与基体呈冶金结合,主要由WC、W：C、T—Ni、（Fe,Cr）23,C6等物相组成;WC颗粒呈弥散分布,颗粒尺寸为1txm;熔敷涂层可以改善基体的表面硬度,最高显微硬度可达12．6GPa;熔敷涂层在室温冲击磨粒磨损实验条件下,具有优异的耐磨性,磨损机制主要是磨粒磨桶．其耐磨性较35CrMnSi基体提高近12倍。     

TIG电弧制备碳化钨熔覆层组织及性能的研究

铁基材料目前已广泛应用在海洋石油开采、先进武器制造等领域,针对其耐磨性差的问题,采用自主研制的药芯焊丝和钨极氩弧焊(TIG)制备含有碳化钨颗粒的熔覆层,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析熔覆层的显微组织,通过硬度测试和磨损实验研究熔覆层的力学性能.实验结果表明,通过TIG和药芯焊丝的方式可以制备碳化钨分布均匀的熔覆层.熔覆层中的碳化钨颗粒分为未溶解或少量溶解、部分溶解和完全溶解3种状态,对应的显微硬度分别为2 474.7 HV_(0.1)、1 456 HV_(0.1)和735 HV_(0.1),熔覆层基体的平均硬度为616.6 HV_(0.1).未溶解和部分溶解的碳化钨颗粒与基体之间发生元素扩散,碳和钨元素由碳化钨颗粒内部向基体中扩散,铁元素由基体向碳化钨颗粒中扩散,使得碳化钨与基体之间形成冶金结合,基体对碳化钨颗粒起到良好的支撑作用,碳化钨则保护基体免受摩擦副的作用,从而提升熔覆层的耐磨性.完全溶解的碳化钨通过其与基体凝固时形成硬度较高的铸态组织来提升基体的耐磨性能.在与GCr15钢轮对磨的情况下,加载50 N的力,实验1 h,熔覆层的磨痕宽度为2.5 mm,磨损体积为0.4 mm~3,仅为母材的1/50.     

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.     

锰灰铸铁减磨性能的研究

灰铸铁中含锰量大于硅后,即能获得100％细片状珠光体,A型加D、E型石墨和一定数量的马氏体加碳化物硬化相,得到减磨铸铁所要求的金相组织。用MS-3型往复式磨损试验机,研究灰铸铁自磨时的耐磨性,在同一磨损规范下与HT20-40灰铸铁、高磷铸铁、硼铸铁及钒钛铸铁的相对耐磨性作了比较。在生产条件下,用锰灰铸铁和HT25-47灰铸铁浇注了要求耐磨的机床铸件。锰灰铸铁的相对耐磨性比HT25-47灰铸铁平均提高2.5倍。实物磨损试验的结果基本上与试样磨损结果相吻合,初步确定了锰灰铸铁作为减磨铸铁材质所应有的地位,对磨损机理也进行了初步探讨。     

碳化钨颗粒复合合金层的耐磨性能

本文应用“复合铸渗工艺”,在灰铸铁件表面稳定地制得以高碳马氏体和铬钨合金白口铸铁为基体,以不同尺寸铸造碳化钨(简称CTC)颗粒为抗磨相的复合合金层。通过二体及三体磨损试验表明、基体合金组织对合金层二体特别是三体磨损的耐磨性起着重要的控制作用;以马氏体合金白口铸铁为基的复合合金层在二体及三体磨损条件下,均具有很高的耐磨性,且随其中CTC颗粒尺寸的增大而显著提高;在三体磨损条件下,较重的载荷对粗颗粒CTC复合合金层的磨损失重率影响很小。     

淬火态W6Mo5Cr4V2冷冲模具钢冲击磨损性能研究

文章在改进的MLD-10型冲击腐蚀磨损试验机上对W6Mo5Cr4V2进行了冲击磨损实验,通过对冲击磨损实验后试样的失重、SEM分析,得出淬火态W6Mo5Cr4V2具有较高的抗冲击磨损性能。SEM照片显示裂纹扩展方向平行于表面,W6Mo5Cr4V2冲击磨损机制为疲劳断裂。     

维生素E稳定型高交联聚乙烯人工膝关节磨屑的分离提取

维生素E稳定型高交联聚乙烯(vitamin E stabilized highly cross-linked polyethylene, VE/HXLPE)是一种抗氧化、低磨损的材料,该材料磨屑是否可以用现有标准方法提取还未知.基于标准,采用酸消化法降解体外磨损实验中的润滑介质,通过设置不同的消化液取样量指标,探究其对磨屑数量、体积、形貌特征的影响.结果表明,改变磨屑提取方法中的取样量会影响提取的磨屑数量、体积及形貌分布.采用现行标准提取到的磨屑VE/HXLPE较少,难以达到表征数量,而增加消化液取样量可有效改善这一问题,更适用于提取低磨损的VE/HXLPE磨屑.     

材料磨损过程中产生的电位变化行为初探

分别对调质、淬火状态的45钢、水韧处理及铸态的高锰钢进行了试验.结果表明与摩擦和材料表面塑性流变对应的低应力环境中试样电位随摩擦线速度增加而平稳上升,电位高低与材料组织、状态有关,而在与凿削和撕裂对应的高应力环境中该电位则呈锯齿状起伏.对此进行了理论解释.由此提出了一种动态研究磨损过程及机理的新方法.     

铸钢轧辊电火花沉积YG8涂层的组织结构和性能

采用新型电火花沉积设备,把YG8电极材料沉积在铸钢轧辊材料上,制备了WC沉积涂层,研究了其微观组织及耐磨性能. 结果表明:沉积层主要由Fe3W3C、Co3W3C、W2C和Fe7W6C等相组成;沉积层与基体冶金结合,具有纳米颗粒尺寸的Fe7W6、W2C等硬质相弥散分布于沉积层中;沉积层的平均硬度为1 331 HV;沉积层较铸钢轧辊的磨损性能提高了2.3倍;沉积层的磨损机理以疲劳磨损为主,细小的弥散分布的硬质相是沉积层硬度及耐磨性提高的主要因素.     

不同颗粒增强铁基复合材料磨损性能的对比

采用动态电流直加热制备,提出了分段加热工艺,研究了陶瓷颗粒增强铁基复合材料的磨损性能和磨损机理.结果表明:四种不同颗粒增强铁基复合材料的磨损量均在#45钢磨损量的15%以下;Ti(C,N)对改善材料磨损性能作用最强,表明与基体界面可经受一定变形量的强化粒子最有利于提高耐磨性;复合材料的耐磨性均在强化粒子体积分数为10%时达到最好.铁基复合材料表现出高摩擦系数时耐磨性反而更好的特性,在耐磨材料应用方面显示出巨大优势.     

新型钻头的切削试验

本文介绍了新型钻头的强力钻削、轴向力和扭矩、刀具磨损、切屑变形、动态加速度、精孔钻削及特殊孔钻削等方面的试验情况和结果,证明了新型钻头的切削性能良好。     

铜合金的干滑动摩擦磨损性能研究

对热型连续定向凝固工艺生产的铜合金,进行干滑动摩擦磨损实验,并且对该材料与耐磨性较好的单晶铜进行对比实验。分析讨论载荷、滑动速度等因素对该材料磨损率及磨损表面的影响。实验结果表明:滑动距离、滑动速度对铜合金的磨损有较大的影响,而且铜合金的抗磨性能明显优于耐磨性较好的单晶铜。因此,通过热型连续定向凝固技术生产的铜银合金是一种高耐磨性新材料。