提高铁道车辆车钩耐磨性能试验研究

采用调质、表面堆焊、表面等离子熔敷三种处理方法对C级钢进行强化处理，在MXP1000摩擦试验机上进行摩擦磨损试验，并用扫描电镜分析试样的微观组织和摩擦表面形貌，研究各种处理方法对C级钢组织特征和耐磨性能的影响。结果表明离子熔敷技术是一种有效的提高车钩耐磨性能的工艺方法，熔敷耐磨复合材料的耐磨性是调质GCr15钢的3．2倍。     

一种复合型缓蚀剂对煤矿单体液压支柱的缓蚀作用

通过旋转挂片试验，用失重法、表面观察法和表面分析技术(SEM)，研究了四种缓蚀剂在井下矿坑水作为工作介质时对单体液压支柱的协同缓蚀效应。结果发现：30℃下，四种缓蚀剂按一定比例复配，可以达到极好的协同缓蚀效果。     

激光表面微精处理的摩擦学效应

激光微精处理是利用激光扫描的方法在摩擦副的表面制造出一有规则的微凸体(微凹体)图案，以有利于摩擦副的润滑，从而提高该摩擦副的抗磨损，抗表面损伤的效果。实验结果已证明了经激光微精处理的试件的抗擦伤负荷有大幅度的提高。本文拟从摩擦学角度阐明激光微精处理的效果。即：激光微精处理在摩擦副表面所产生的横向微凸体图案的形貌有利于摩擦副在相对运动中的弹流润滑：激光微精处理后产生的微凸体表屠为微熔层其硬度较低，而微凸体心部为高硬淬区，这样的结构有利于摩擦副的跑合及降低摩擦系数。即有利于摩擦副在边界润滑的效果。激光微精处理可适合于有润滑的摩擦副，特别是高副接触，用以提高承载能力与使用寿命。     

OTS自组装分子膜改性处理钛金属的摩擦学特性研究

采用自组装技术对钛金属表面进行改性处理，并对制备的试样进行紫外照射；用原子力显微镜对试样的表面形貌进行表征；用微摩擦磨损试验机测试OTS自组装分子膜改性处理的钛金属表面的摩擦学特性，并研究了紫外照射处理的影响。结果表明：经OTS自组装分子膜改性处理的钛金属表面平整均匀，且摩擦学特性显著改善，摩擦因数小于钛基底；紫外照射可有效地提高OTS自组装分子膜改性处理的效果，减小了有机杂质的粘着效应；钢球与OTS自组装分子改性处理试样间的摩擦因数随载荷的增大而增大，这取决于边界润滑膜是否发生失效。     

铸造浇注温度对电器外壳用铝合金性能的影响

对不同浇注温度下的电器外壳用铝合金试样进行了摩擦火花安全性性能和力学性能的测试与分析。结果表明:随浇注温度从700℃增加至760℃,电器外壳用铝合金的着火率和断后伸长率先减小后增大,抗拉强度先增大后减小,摩擦火花安全性性能和力学性能先提升后下降。在720～740℃浇注时试样的着火率最低,值为0,此时试样的摩擦火花安全性最好。铝合金在浇注温度730℃时的抗拉强度最大,为234 MPa,较700℃浇注时增大了16%。电器外壳用铝合金的浇注温度优选为730℃。     

激光造型技术在摩擦副表面处理中的应用

摩擦副表面的微细形貌深刻影响着摩擦副的摩擦学性能,因而人们利用各种加工方法对摩擦副进行表面处理以达到所需的摩擦学性能,激光表面造型技术以其诸多的优点而被认为是摩擦副表面处理的理想手段.首先阐述了激光表面造型技术的原理及其减磨机理.介绍了激光表面造型专用设备的基本组成及其控制原理,接着详细论述了激光表面造型技术在重要摩擦副处理中的应用及取得的效果,最后提出了激光表面造型技术的发展和应用前景.     

等离子体氧化和自组装技术改性铝合金的摩擦学特性

对制备的铝合金试样进行等离子体氧化,并采用自组装技术对氧化的表面进行改性处理.利用接触角测量仪、原子力显微镜和UMT-2型微摩擦磨损试验机对制备的试样进行表征和摩擦学特性测试.结果表明:经等离子体氧化的铝合金表面平整均匀,在降低摩擦因数的同时,提高摩擦副的耐久性.OTS自组装分子膜改性处理的氧化表面具有疏水特性,摩擦学性能显著提高.     

缸套-活塞环摩擦副表面性能强化研究进展

缸套-活塞环是内燃机中最重要的摩擦副,该配副的磨损失效占内燃机摩擦磨损故障的40%左右。表面性能强化是提高缸套-活塞环摩擦副服役寿命和可靠性的重要方法。简要分析了内燃机缸套-活塞环服役工况与磨损失效机理,总结了影响缸套-活塞环摩擦磨损行为的重要因素。详细综述了表面改性、表面涂覆和表面复合处理技术在缸套-活塞环表面强化中的研究和应用现状,其中化学热处理、离子注入和表面淬火等表面改性技术,通过改变缸套-活塞环表面化学成分和组织结构,而改善其摩擦学性能,表面织构可起到贮存润滑油、容纳磨屑等重要作用。表面复合镀铬、气相沉积薄膜、热喷涂金属和金属陶瓷涂层等技术,也常用于缸套-活塞环的表面强化改性。同时,通过多种表面强化技术复合处理,如激光淬火和低温离子硫化复合、磁控溅射与渗氮复合、堆焊与表面滚压复合等,多种技术优势互补,可以实现缸套-活塞环摩擦副表面综合性能的协同提升。最后简要总结了各项表面强化技术的优缺点和亟待解决的问题。     

基于表面热涂层与表面纹理协同作用的缸套摩擦性能研究

针对船舶柴油机的缸套-活塞环摩擦磨损控制问题,利用热涂层技术在缸套表面喷涂3Cr13涂层,并利用机械加工技术进行凹坑纹理处理。对不同缸套试样在MWF-10摩擦磨损试验机上开展不同载荷下的摩擦磨损试验。利用摩擦系数、磨损量以及磨损表面形貌等特征参数来分析表面处理方式对其摩擦性能的影响。结果表明:在三种载荷下,喷涂3Cr13涂层与凹坑纹理协同处理的试样摩擦性能最为优异;表面经过单一凹坑处理或表面喷涂3Cr13涂层也可改善缸套表面的摩擦性能,但效果不如二者协同处理。在高载(600 N)下,经过单一凹坑处理的试样摩擦性能恶化。     

表面微织构协同热扩渗技术改善材料表面摩擦学性能的研究进展

表面微织构因其能够有效改善摩擦副之间的摩擦学性能而获得国内外学者的广泛关注。通过将表面微织构与热扩渗技术相结合,可以充分发挥2种技术的优点,进一步提高摩擦副之间的摩擦学性能,为更复杂环境下的应用提供可能。首先概述了表面微织构的常用加工方法及其所加工的织构类型,系统地归纳总结了表面织构在不同润滑工况下的减摩机理。其次,从不同的表面热扩渗技术入手,分别综述了盐浴渗氮技术、等离子渗镀技术、热氧化技术和化学气相沉积与表面织构的协同作用研究现状,根据摩擦因数、磨损量和表面硬度等性能参数,分析总结了不同复合技术的可行性以及对基体摩擦学性能的影响。相对于单一表面处理技术,复合技术能够进一步提高材料的表面硬度,延长织构的使用寿命。一般来说,复合处理表面的耐磨性显著优于单一技术处理的表面和未处理表面,但摩擦因数受工况的影响较大。最后,对该复合技术的研究发展做出总结,提出不同织构参数和热扩渗参数对基体摩擦磨损性能的影响有待进一步探究,开展极端工况下复合技术的应用基础研究,推动复合技术在摩擦领域的发展。     

基于摩擦加工技术的镁合金表面改性研究现状

鉴于当前高性能镁合金的应用需求,亟待提高镁合金的表面硬度、摩擦磨损性以及耐蚀性等表面性能。新型固态加工技术——搅拌摩擦加工以及摩擦堆焊能够实现材料的大塑性变形,在镁合金表面微观组织结构改性、表面复合材料化以及金属焊敷层制备等方面得到了成功的应用。在介绍搅拌摩擦加工以及摩擦堆焊技术特性的基础上,分别从工艺手段、组织演变以及性能改善等方面综述了摩擦加工技术用于镁合金表面改性的研究现状。国内外研究结果显示,搅拌摩擦加工可有效细化镁合金表面晶粒,破碎粗大第二相,导入增强粒子,实现表面复合化,进而显著提高镁合金的硬度、耐磨性以及耐蚀性。摩擦堆焊技术可在镁合金表面成功制备无稀释、结合完整性高、均匀细化的金属焊敷层,有效改善镁合金表面硬度及耐磨性。通过对用于镁合金表面改性的摩擦加工技术研究现状的总结,展望了镁合金搅拌摩擦加工以及摩擦堆焊的发展前景,提出了需要进一步研究的方向。     

45钢表面原位摩擦化学反应膜形成过程及力学性能

制备了一种用于原位摩擦化学处理技术的天然矿物微粉摩擦处理剂.采用环-块摩擦磨损试验机对其在柴油机油中的添加量进行了优化,研究了其在45钢表面的原位摩擦化学反应膜的形成过程及力学性能,探讨了形成机理.结果表明:处理剂含量为0.5 wt%时对45钢表面具有较好的优化效果,其摩擦因数和质量磨损率分别较基础油降低约19.7%和71.8%.摩擦处理表面较为光滑平整,形成了由铁的氧化物、铁镁硅酸盐及含碳化合物构成的摩擦化学反应膜,且随着时间的增加逐步由疏松多孔趋于致密连续,具有较高的力学性能,显著提高了45钢的表面强度及磨损抗力.     

钛表面耐磨处理技术

钛是活性金属，与其它金属相比，钛的密度小，强度高，耐蚀性好，但由于其导热系数低，耐磨性差，摩擦时易产生烧接，为此，人们开始研究钛表面的硬化技术，以提高其耐磨性。钛的表面硬化技术通常有湿法电镀、渗碳、放电加工、PVD、CVD、气体氮化、堆焊等。 对钛进行表面硬化处理要考虑：①可高速处理，批量化生产；②成本低，可以大面积处理；③可以处理复杂形状的工件；④处理温度低；⑤硬化层的厚度适当。文中介绍3种较为理想的处理方法。1 KENI COAT技术KENI COAT（Kobe Excellent New Ideal Coat）是日本神户制钢所在成膜速…     

表面纳米化对316L不锈钢摩擦磨损性能的影响

采用机械喷丸技术对316L不锈钢实施了表面纳米化处理,研究了纳米化前后试样的摩擦磨损性能。结果表明,316L不锈钢经过表面纳米化后,表面产生的残余压应力最大可达-370 MPa,深度达0.8 mm。表面纳米化使得316L不锈钢表面显微硬度提高了近50%,表面摩擦系数明显降低,摩擦磨损质量损失为对比试样的10%,表明表面纳米化极大改善了316L不锈钢的摩擦磨损性能。     

Cr-Mo等离子表面冶金高速钢及其性能研究

介绍了在Q235钢表面进行Cr-Mo等离子合金化及渗碳、淬回火和深冷处理而获得表面高性能强化层的技术方法。结果表明，经深冷处理的试样表面硬度达到1600HV，明显高于未经过深冷处理的合金层表面硬度。摩擦磨损实验表明，经不同深冷处理试样的滑动摩擦系数基本相同，但与未经深冷处理的试样相比，摩擦系数降低大约15％。     

钛表面处理技术的发展现状

综述了钛表面加工、耐磨处理以及耐蚀、抗氧化处理等技术的发展现状。指出了钛表面处理技术在朝着性能优、工艺简单、成本低的方向发展；工艺研究今后会集中在离子束增强沉积、离子渗金属合金化、微弧氧化、激光涂层等方面；钛材需要表面技术提高的性能主要集中在作为摩擦副的耐磨性能、作为生物材料的生物相容性、作为特殊介质中使用的材料的耐蚀性、作为建筑材料的表面艺术性以及日用品的表面低成本装饰性能等。     

原位摩擦化学处理对45钢力学性能及摩擦学特性的影响

制备了一种含有天然无机矿物微粉的摩擦处理剂,采用SEM、XRD、EDS分析了该摩擦处理剂的成分及结构,基于原位摩擦化学处理技术设计了环-块磨损试验,研究了摩擦处理剂对45钢摩擦学性能的影响,采用纳米压痕仪测试了原位形成的摩擦化学转移膜的纳米硬度和弹性模量等力学性能,探讨了摩擦化学处理过程及其化学转移膜的形成规律.结果表明,摩擦处理剂的主要成分为羟基硅酸镁,其结晶构造式为Mg3(Si2O5)(OH)4.通过摩擦化学处理,摩擦处理剂在45钢表面原位生成了含Si、Mg、Fe、C等元素构成的摩擦化学转移膜,从而使金属的表面硬度提高33%,摩擦系数降低15%,表面粗糙度是未处理的1/4.     

无涂层激光冲击强化对40CrNiMo结构钢摩擦磨损性能的影响

目的 采用无涂层激光冲击强化技术诱导残余压应力和细化晶粒,提高40CrNiMo结构钢的显微硬度及耐磨性。方法 采用高功率激光束对40CrNiMo结构钢表面进行激光冲击强化处理,通过显微组织观察、XRD检测、显微硬度测试、残余应力测试、摩擦磨损实验及磨损形貌观察,对比分析未处理试样、有涂层激光冲击强化处理试样和无涂层激光冲击强化处理试样的显微组织、显微硬度、残余应力和摩擦磨损性能。结果 在有/无铝箔涂层、去离子水约束层作用下分别对40CrNiMo结构钢试样进行有涂层/无涂层激光冲击强化处理,诱导产生残余压应力和晶粒细化,试样表面显微硬度分别提高至313.5HV和336.9HV,提高了约13.5%和21.9%,表面最大残余压应力达到–405.3 MPa和–326.6 MPa;有涂层激光冲击强化处理试样的摩擦因数较稳定,降低了约14.1%,而无涂层激光冲击强化处理试样的摩擦因数出现较大波动,在摩擦磨损前期,摩擦因数降低了22.9%;在摩擦磨损中后期,摩擦因数降低了7.9%。未处理试样的磨损量为13 mg,有涂层激光冲击强化处理试样和无涂层激光冲击强化处理试样的磨损量分别为6mg和8mg,减少...     

慢速搅拌摩擦加工对工业纯钛摩擦磨损性能的影响

目的利用慢速搅拌摩擦加工,获得工业纯钛细晶组织,提高其耐磨性能。方法采用慢速搅拌摩擦加工对TA2工业纯钛退火板材进行表面处理,获得细晶结构。使用EBSD技术和显微硬度检测仪对表面微观结构及力学性能进行表征。采用球盘式摩擦磨损试验仪对搅拌摩擦加工前后的样品进行摩擦磨损性能测试,计算磨损率,并使用SEM及EDS分析磨痕特征。结果搅拌摩擦加工处理后,工业纯钛晶粒尺寸显著细化,小角度晶界比例较高,加工硬化程度高。搅拌摩擦加工样品氧化磨损较为严重,粘着磨损程度减小。搅拌摩擦加工后,样品主要磨损方式由粘着磨损和二体磨损转变为氧化磨损和三体磨损。经过180 r/min、25 mm/min处理的工业纯钛磨损率仅为未加工样品的1/4左右。结论慢速搅拌摩擦加工可同时提高工业纯钛表面硬度及耐磨损性能,较小的晶粒尺寸及合适的加工硬化程度可减轻粘着磨损和磨粒磨损。     

高速钢刀具表面PCVD复合渗镀强化研究

利用PCVD复合渗镀技术对W6Mo5Cr4VZ(MZ)高速钢刀具进行表面强化处理,研究PCVD复合渗镀处理前后高速钢刀具的表面硬度、摩擦磨损性能和抗氧化性能。结果表明,经PCVD复合渗镀处理后,W6Mo5Cr4VZ(MZ)高速钢刀具的表面硬度明显提高,磨损性能大幅改善。表面强化层优异的抗氧化能力和强韧性提高了刀具的切削性能。