TriboStudio摩擦磨损试验机的研制与试验

为研究材料摩擦、磨损与润滑机理,研制了一种通过更换模块实现旋转摩擦和往复摩擦测试的TriboStudio摩擦磨损试验机.配套软件具有自动识别测试模式,自动采集摩擦半径,摩擦力自动归零,摩擦力阈值保护,计算最大赫兹接触应力和磨损率,实时显示摩擦因数、摩擦力、位移、温度和湿度等曲线,数据平滑处理和导出,生成图文报告及手机APP远程实时查看等功能;通过合理的机械结构设计、高频响应的测力传感器、高采样率的数据采集、测试前摩擦力的归零处理以及软件引导操作步骤等多重手段,实现摩擦因数的测量和不同旋转速度、往复频率、载荷等条件下旋转摩擦和往复摩擦的测试.测试结果表明,该试验机具有较高的准确性、可靠性和稳定性.     

氮化硅陶瓷的摩擦磨损特性

采用无压烧结和反应烧结两种方法制备氮化硅陶瓷，利用拴盘式摩擦实验机考察了氮化硅与ＧＣｒ１５球对磨的摩擦损特性，结果表明，虽然氮化硅具有较高的摩擦系数，但磨损率较低，特别是在水和油等介质存在的条件下，氮化硅具有低摩擦和磨损的特性。     

超低温环境下铝/铜摩擦副的摩擦磨损特性

为探究超低温环境下铝/铜摩擦副的摩擦磨损特性,采用四球摩擦磨损试验机、表面轮廓仪、扫描电镜等研究超低温环境下不同载荷、不同转速时铝/铜摩擦副的干摩擦性能,并与常温工况进行对比。研究结果表明：超低温环境下,铝/铜摩擦副的平均摩擦因数随着载荷的增加呈现下降趋势,但摩擦副的平均摩擦因数与磨损量比常温环境下的大;常温环境下,摩擦副产生的铝屑集中黏附在铝基体表面中央区域,而超低温环境下铝屑主要分布在铝基体表面边部区域,且有逐渐向摩擦面外排出的趋势;在常温环境下,铝/铜摩擦副摩擦磨损以磨粒磨损和黏着磨损为主,在高载荷、高转速时主要发生黏着磨损甚至出现烧结现象,而在超低温条件下,其摩擦磨损以磨粒磨损为主,在高载荷、高转速时摩擦面间主要发生挤压剥落现象。     

陶瓷摩擦副磨损机理的研究

从陶瓷摩擦副的应用实例出发,叙述了Al2O3陶瓷的结构和性能,分析了陶瓷材料的摩擦特性和磨损过程,在此基础上说明陶瓷材料的磨损率是很低的,在工业产品中应用陶瓷摩擦副零件是可行的。     

SiC对不锈钢的摩擦磨损特性

在室温、无润滑的条件下,利用销盘式摩擦磨损实验考察了SiC与不锈钢(1Cr18Ni9Ti)组成摩擦副的摩擦磨损特性,SiC在5 N和20 N载荷作用下磨损机制为脆性分层磨损.SiC随载荷增加摩擦系数减少,但磨损率随载荷增加而增加.结果表明,SiC与不锈钢对磨时,磨损率达10-4mm3/(N.m)-1数量级,属磨损剧烈,不适合组成摩擦副.     

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。     

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.     

碳化钨涂层高温摩擦磨损行为

采用爆炸喷涂技术制备了碳化钨涂层,利用HT-1000高温摩擦磨损试验机研究了碳化钨涂层高温下摩擦磨损性能,通过扫描电子显微镜和X射线衍射分析了涂层磨损表面形貌、元素分布和相结构.结果表明:碳化钨涂层由雪花片状颗粒堆叠而成,如山地状,结合紧密.定温条件下,摩擦因数随着试验温度升高而减小,试验温度为550℃时,摩擦因数最小;磨损量随着温度升高而增大,550℃时,磨损量由于配副材料的转移出现了负增加.温度低于350℃时,磨损表面具有撕裂、轻微黏着和磨粒磨损痕迹;在550℃时,磨损表面发生了剥落、严重黏着和氧化磨损.连续升温条件下,温度低于300℃时,摩擦因数较小,在350~550℃范围内,摩擦因数波动较大;磨损表面以剥层、黏着和氧化磨损为主.     

发动机气门摩擦磨损特性试验研究

就冲击载荷、温度和燃烧气氛对气门摩擦磨损性能的影响及其规律进行了较详细的试验研究表明试件的接触疲劳寿命随着载荷的增加而降低;温度超过650℃高温时,对21-4N材料磨损的影响比较敏感;有燃烧气氛影响时磨损的下沉量为无燃烧气氛影响的1.334倍图4,参6     

受电摩擦磨损的研究现状

介绍了目前国内外受电摩擦磨损的研究现状 ,受电摩擦副的摩擦磨损机理。资料表明 ,电场中摩擦副的确受到诸如电流、电压、电弧等电力学条件的影响 ,磨损率随电流的增加而增加 ,摩擦系数虽然也增加 ,但在试验过程中变化较大 ;载流条件下的磨损形式是粘着磨损和磨粒磨损 ,而无电流条件下的磨损形式主要是粘着磨损。同时本文也指出了研究的不足之处     

40Cr与QCrO．5的恒温超塑性固态焊接

基于对40Cr表面激光淬火后与QCr0.5恒温超塑性固态焊接可行性的分析,在非真空、无保护气氛下,进行了40Cr QCr0.5的异材焊接工艺试验。试验结果表明,40Cr钢待焊接面经激光淬火预处理后与QCr0.5在预压应力56.6～84.9MPa、焊接温度750～800℃、初始应变速率(2.5～7.5)×10-4s-1的条件下,经120～180s短时压接,即可实现固态焊接,接头强度可达QCr0.5母材强度,胀大率不超过6%。焊接过程中QCr0.5发生了超塑性流变,40Cr变形甚微。     

40Cr与QCr0.5的恒温超塑性固态焊接

基于对40Cr表面激光淬火后与QCr0.5恒温超塑性固态焊接可行性的分析,在非真空、无保护气氛下,进行了40Cr/ QCr0.5的异材焊接工艺试验.试验结果表明,40Cr钢待焊接面经激光淬火预处理后与QCr0.5在预压应力56.6～84.9MPa、焊接温度750～800℃、初始应变速率(2.5～7.5)×10-4s-1的条件下,经120～180s短时压接,即可实现固态焊接,接头强度可达QCr0.5母材强度,胀大率不超过6%.焊接过程中QCr0.5发生了超塑性流变,40Cr变形甚微.     

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。     

铬青铜超塑性压缩试验

对工业用铬青铜ＱＣｒ０．５－０．２－０．１进行了超塑性压缩试验研究,测定了其超塑流变曲线、ｍ值,考察了温度、应变速率对流变应力的影响以及超塑压缩变形后的显微组织。结果表明,在７４０～８２０℃,应变速率１．６７×１０－４～１．３３×１０－３Ｓ－１的范围内该合金具有较好的超塑性,为其超塑成形工艺提供了试验依据     

MPTS/MPTES复合自组装薄膜的制备及摩擦磨损特性分析

采用分子自组装技术,在单晶硅表面制备3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPTES)薄膜以及MPTS/MPTES复合自组装薄膜,利用原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱仪（XPS）及接触角测定仪对MPTS/MPTES复合薄膜的结构进行分析,并采用DF PM型动/静摩擦系数精密测定仪评价其摩擦磨损性能.结果表明,与MPTS薄膜和MPTES薄膜相比,MPTS/MPTES复合薄膜具有优异的疏水性和摩擦磨损性能,其原因在于MPTS/MPTES复合薄膜的分子体积较大并具有可移动性和特殊的柔韧性,其基底附近呈现出类似于固体紧密排列的结构并具有一定的刚性和承载能力.     

Characterization of Cu3P phase in Sn3.0Ag0.5Cu0.5P/Cu solder joints

This article reports the effects of phosphorus addition on the melting behavior, microstructure, and mechanical properties of Sn3.0Ag0.SCu solder. The melting behavior of the solder alloys was determined by differential scanning calorimetry. The interracial micro- structure and phase composition of solder/Cu joints were studied by scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometry. Thermodynamics of Cu-P phase formation at the interface between Sn3.0Ag0.5Cu0.5P solder and the Cu substrate was characterized. The results indicate that P addition into Sn3.0Ag0.5Cu solder can change the microstructure and cause the appearance of rod-like CuaP phase which is distributed randomly in the solder bulk. The Sn3.0Ag0.5Cu0.5P joint shows a mixture of ductile and brittle fracture after shear test- ing. Meanwhile, the solidus temperature of Sn3.0Ag0.5Cu solder is slightly enhanced with P addition.     

不同润滑状态下塑料合金轴承的摩擦实验

用MPV－200型摩擦磨损试验机测定了超高分子量聚乙烯（简称UHMW－PE）塑料合金轴承分别在水润滑和干摩擦条件下的摩擦学性能，考察了载荷、速度、运行时间等对塑料合金轴承的摩擦学性能的影响，结果表明：摩擦系数用水润滑的小，干摩擦下的大；但磨损率用水润滑时大，干摩擦时小。对磨损机理进行了系统的分析，为兼合金轴承的实际应用提供理论依据。     

弹丸连续挤进过程中身管坡膛受力和磨损分析

为研究弹炮匹配设计中弹丸连续挤进身管过程中坡膛结构的受力规律和摩擦磨损规律,建立了精细化的身管坡膛结构有限元网格模型. 在弹炮耦合热力学有限元模型基础上,综合考虑了火药燃气温度和压力、弹带与坡膛之间摩擦因数的影响,并结合Archard磨损模型,通过数值计算的方法,获得了连续射击环境下,身管坡膛结构的受力规律和由于摩擦导致的磨损量. 研究表明:所建立的精细化身管坡膛有限元模型在反映坡膛摩擦磨损方面具有一定的可信度,同时表明弹带的结构对坡膛受力规律及受力大小有重要影响;单发或者连续射击环境下,膛线起始部阳线过渡处受力和磨损较为严重.      

聚合膜的摩擦磨损性能

通过在四球摩擦磨损试验机和ＭＨＫ５００环块摩擦磨损机上的试验表明,在不同的润滑油中加入可聚合单体,可以有效降低金属表面的摩擦磨损,使润滑油的抗极压和抗疲劳性能都有显著提高·通过付立叶红外光谱仪分析表明,由于摩擦表面生成原位聚合膜,使摩擦系数和磨损量显著降低·