耐磨机械设备用耐磨钢磨料磨损性能的研究

分别以石英砂和煤矸石为磨料,对中锰钢、Mn13钢和HD400钢等三种耐磨钢进行了不同硬度磨料的磨料磨损实验,并对磨损后试样的表面形貌进行观察。研究了不同耐磨钢的磨损机理与耐磨性能。结果表明:当磨料为石英砂等硬度较高的颗粒时,三种耐磨钢中HD400钢耐磨性最差,中锰钢耐磨性最好。当磨料为煤矸石等硬度较低的颗粒时,三种耐磨钢中Mn13钢耐磨性最差,HD400钢耐磨性最好。当磨料为石英砂时,三种耐磨钢表面的磨损机理均为磨料磨损,中锰钢和Mn13钢的表面破坏机理为微凿削和挤压变形,HD400表面破坏机理为微凿削。当磨料为煤矸石时,三种耐磨钢表面磨损机理为磨粒磨损,表面破坏机理为犁沟。     

高强度珠光体钢丝的三体磨料磨损研究

用深度塑性变形法制备高强度珠光体钢丝，并研究了在石英砂和玻璃砂两种磨料下真应变对三体磨料磨损性能的影响。结果表明，在石英砂磨损工况下，深度塑性变形可以少量提高70钢的三体磨料磨损性能：在玻璃砂磨损工况下，深度塑性变形可以有效地提高70钢的三体磨料磨损性能，在真应变达到2．77时耐磨性是原始材料的2.25倍。在玻璃砂磨料磨损工况下，不同应变量的冷拉使70钢磨损机理不同是导致磨损量差异的主要原因。     

Fe-Cr-C耐磨堆焊合金磨粒磨损行为

采用埋弧堆焊方法,在Q235钢表面制备Fe-Cr-C耐磨合金,在MLS—225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机上进行磨粒磨损试验,通过对磨损试样表面的扫描电子显微镜观察分析并结合能谱成分分析研究磨损形成机制.结果表明,Fe-Cr-C耐磨堆焊合金在试验的湿石英砂磨料磨损条件下,磨损机制以微裂纹引起的剥落去除机制为主,也存在一定数量的犁沟或犁皱造成的微切削去除机制.剥落的发生与碳化物密切相关,能谱成分分析表明剥落坑内Cr元素含量对应在(Cr,Fe)7C3铬含量范围内,说明剥落坑是碳化物断裂造成的.     

表面感应淬火对45钢滚动磨损特性的影响

针对传统热处理后45钢耐磨性较低的缺点,研究了正火 表面感应淬火热处理后45钢相对ZG31Mn2Si摩擦副的滚动磨损特性和磨损机理.测试了试验载荷、材料硬度与磨损失重的关系,采用扫描电镜分析了感应淬火热处理后不同硬度45钢的磨损形貌及变化规律.结果表明:当载荷恒定,磨料硬度Ha大于被磨材料45钢硬度Hm时,45钢随着感应淬火后自身硬度的提高,耐磨性明显提高,为硬磨料磨损;Ha＜Hm时,随着材料硬度的提高,磨损量变化很小,为软磨料磨损;其滚动磨损机理随着表面感应淬火后硬度的升高由塑变磨损转变为犁沟磨损.     

不同等温温度对珠光体型高铁车轮钢组织及耐磨性的影响

利用激光共聚焦显微镜和扫描电镜对一种珠光体型高铁车轮钢的组织和磨损形貌等进行了观察,研究了不同等温温度对其组织及耐磨性的影响。试验结果表明:在珠光体转变温度内对试验钢进行热处理得到了珠光体组织,随着等温温度的升高,珠光体片层间距增加,珠光体团尺寸减小,试验钢的显微硬度减小,珠光体钢的磨损量则增加。使用SiC粒度大的砂纸研磨后,珠光体钢的磨损量也增加了。珠光体钢的磨损表面呈现深浅程度不一的犁沟,磨损表面还存在一系列的剥离坑和细小的微裂纹,犁沟深度随着等温温度升高而逐渐增加。充分证明了珠光体片层间距越小的试验钢,其耐磨性能也越优异。     

农业纤维物料对9SiCr钢磨损性能的影响

在磨料磨损试验机上,以农业纤维物料为磨料对不同热处理工艺下的9SiCr钢试样进行磨料磨损试验,通过测定硬度和冲击韧度观察显微组织和磨损表面的形貌,分析了农业纤维物料对9SiCr钢的磨损行为的影响.结果表明,软磨料磨损中伴有硬磨料磨损的特征;9SiCr钢的磨料磨损以显微切削机制为主导,疲劳磨损机制引起的剥落现象并不明显;在软磨料磨损中,足够高的材料硬度是9SiCr钢能够有效抵抗磨料磨损的首要前提,但硬度与耐磨性并不呈函数关系,当硬度升到适当高度时,提高韧度达到硬度和韧度的合理配合可以提高耐磨性.     

8Cr4M04V高温轴承钢润滑条件下的微动磨损行为

采用MoS_2、碳纳米管(CNTs)作为添加剂所制备的锂基润滑脂作为润滑条件,研究了8Cr4Mo4V高温轴承钢在润滑减摩条件下的微动磨损性能。结果表明:当滑动速度为0.028 m/s,接触应力增大时,主要磨损机制由轻微磨料磨损变为粘着磨损与磨料磨损;当初始接触应力为2.047 GPa,滑动速度从0.014 m/s增大到0.112 m/s时磨损机制主要为磨料磨损;当滑动速度为0.028 m/s时,磨损功耗小于46.82×10~9 J·m~(-2),主要以磨料磨损为主,磨损体积增速较缓,当磨损功耗大于46.82×10~9 J·m~(-2)时,此时开始产生粘着磨损,大于48.14×10~9 J·m~(-2)时粘着剥落严重,大面积剥落处犁沟深度增加,磨损体积增加迅速,磨损过程中8Cr4Mo4V中大量碳化物的存在对耐磨性具有有益作用。     

高频淬火对FeNiMoCuCr粉末烧结钢干摩擦磨损性能的影响

采用销盘式磨损试验机研究了FeNiMoCuCr系粉末烧结钢经表面高频淬火后，在干摩擦磨损条件下的磨损性能，并借助于扫描电镜观察和分析了磨损形貌，探讨其摩擦磨损机制。结果表明，试验材料的磨损率在磨损开始阶段，随摩擦滑移距离的增加而增加，而后逐渐趋于稳定；高频淬火处理后的FeNiMoCuCr粉末烧结钢的耐磨性高于烧结未淬火的磨损率，扫描电镜显示干摩擦磨损形貌为微观犁沟和塑性变形，粘着磨损和氧化磨损是主要的磨损机制。     

退火处理冷拉珠光体钢丝耐磨性研究

对冷拉0.7%碳钢丝进行退火处理,用场发射扫描电子显微镜观察分析了退火处理冷拉0.7%碳钢的组织形貌,用材料拉力试验机和显微硬度计测试钢丝的抗拉强度和显微硬度,并采用ML-10型干式销盘磨损试验机观察退火冷拉钢丝在不同磨料磨损工况下的磨损特性,利用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌.结果表明,以氧化铝和石英为磨料工况下,退火处理冷拉钢丝的耐磨性有少量提高;以玻璃为磨料工况下,退火处理冷拉钢丝的耐磨性大幅提高.以氧化铝和石英为磨料磨损工况下,其磨损机理以微观切削和犁沟为主;以玻璃为磨料磨损工况下,沟槽形貌消失,磨损机理发生改变.     

聚磺体系水基泥浆中套管磨损性能及磨损机理

深井、超深井钻井时间长,井下工况复杂,套管磨损严重,威胁油气井的安全。在不同密度的聚磺体系水基泥浆中进行了N80、P110、VM140和TP140套管磨损试验,测得磨损预测所需的磨损效率、摩擦系数和磨损综合影响因子(CWIF)等参数,分析了泥浆密度和套管钢级对套管磨损性能的影响。通过套管磨损表面扫描电镜图片分析了磨损机理。结果表明:套管钢级越高,其耐磨性越好;泥浆密度越高,套管与钻杆试样间的摩擦系数越大,磨损越严重;套管钢级越高,泥浆密度越大,磨损效率对泥浆密度越不敏感;套管钢级越低,机械犁沟磨损和疲劳磨损越严重;泥浆密度越大,犁沟磨损减轻,疲劳磨损增加。提出了用凿削式磨损机理分析套管表面磨损的成因。     

Mg-11Y-5Gd-2Zn镁合金干滑动的摩擦磨损行为

采用往复式摩擦磨损试验机对铸态和T6态Mg-11Y-5Gd-2Zn合金进行干摩擦磨损试验,研究载荷（3~15N）、磨擦速度（0.03~0.24m/s）、摩擦温度（25~200 °C）对合金磨损率的影响,并通过扫描电镜观察合金磨损表面形貌和磨屑。结果表明：随着载荷的增加,合金的磨损率几乎呈线性增加;随着摩擦速率的增加,合金的磨损率降低;铸态合金的磨损率高于T6态合金的。Mg-11Y-5Gd-2Zn合金中的Mg12Y1Zn1相、表面氧化相和残留的磨屑影响合金的磨损率。在本试验条件下,磨损机制主要是粘着磨损和塑性变形。     

耐磨材料与使用工况关系研究

研究比较了高锰钢，马氏体球铁和中碳马氏体钢在二体静载和三体动载条件下的磨损特性，从而找出耐磨材料与使用工况关系。结果表明，在静载条件下，马氏体球铁耐磨性最好；在非强烈冲击条件下，中碳马氏体钢耐磨性最好；在强烈冲击条件下，高锰钢耐磨性最好。     

硬质涂层的微磨粒磨损评价方法

微磨粒磨损试验是最近发展起来的评价涂层耐磨性的方法。比较了通过微磨粒磨损试验和球（销）盘磨损试验评价硬质涂层耐磨性的差别,论述了涂层耐磨性评定结果与涂层零件使用性能之间的关系。被测试的涂层为CrN和CrSiN,工件为高速钢钻头。研究结果表明,用微磨粒磨损试验测得的微粒磨损系数（ka）与镀层钻头的钻孔寿命之间存在一定关系,也即当后。小于某一数值时,镀层钻头的钻孔寿命较高。而用球（销）盘磨损试验法测定的比磨损率则与钻头的钻孔寿命无内在联系。     

硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料的干摩擦磨损行为(英文)

研究搅拌铸造工艺制备的硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料在干滑动条件下的摩擦磨损性能。复合材料的体积分数为2%,根据增强体种类,材料分别记为:Al基体、Mg2B2O5w/6061Al、ZnO/Mg2B2O5w/6061Al和CuO/Mg2B2O5w/6061Al;讨论磨损速率和摩擦因数之间的关系。结果表明:在4种材料中,ZnO/Mg2B2O5w/6061Al复合材料的磨损率最低。随着载荷和滑动速度的增大,基体和复合材料的摩擦因数和磨损率降低,摩擦磨损机制由轻微磨损机制转向严重磨损机制。     

冲击载荷的变化对不同含碳马氏体钢动载磨粒磨损系统耐磨性的影响

用２０Ｃｒ、４０ＣｒＳｉ和Ｔ１０三种材料，热处理成近乎单相马氏体组织，分别作为动载三体磨粒磨损试验的上、下耐磨试样，研究了冲击载荷的变化对系统耐磨性的影响。结果表明：在冲击功为１．０Ｊ时，具有高碳马氏体的Ｔ１０钢相互配副时，系统取得最佳耐磨性；当冲击功增加为３．６Ｊ时，具有中碳马氏体的４０ＣｒＳｉ钢的相互配副时，其系统耐磨性最佳。原因在于冲击载荷的变化，改变了磨粒对材料的作用方式，使磨损机制发生变化。     

金属温热成形模具磨损问题的研究进展

从模具磨损机理、模具磨损预测模型和模具磨损预防及使用寿命提高等方面介绍了金属温热成形模具磨损问题的研究进展。在模具磨损机理方面,简述了几个经典的磨损理论并讨论了模具材料因素和工艺条件因素对磨损机理的影响。在模具磨损预测模型方面,介绍了两大类预测模具磨损的模型和方法。在模具磨损预防及使用寿命提高方面,主要从模具材料改性和成形工艺参数优化两个角度,阐述了提高模具耐磨性、减少模具磨损、延长模具使用寿命的一些措施。对于模具磨损研究有一定的参考价值。     

马氏体磨料磨损特性的研究

对20Cr,40CrSi,T8,T10 4种材料所获得的单相马氏体组织二体磨粒磨损、静载与动载三体磨粒磨损的耐磨性进行了研究,结果表明:在各种磨损条件下,马氏体的耐磨性与其固溶碳量的平方根呈抛物线关系,抛物线峰值点所对应的马氏体最佳固溶碳量,其与磨损条件有关,当磨损过程中塑变磨损比例增大时,马氏体最佳固溶碳量降低,而切削磨损比例增大时,则马氏体最佳固溶碳量升高.     

蜂窝型双金属复合锤头铸造工艺

针对反击式破碎机专用锤头因磨损而失效的特点,研发了一种蜂窝型双金属复合型锤头。该锤头以高锰钢作锤体,高铬铸铁作耐磨棒,并采用特殊镶铸工艺,将耐磨棒弥散分布于锤头端部。锤头内耐磨棒与基体结合牢固、抗冲击能力强,大幅度提高了锤头使用寿命,从而降低了锤头综合使用成本。