铸铁表面电刷镀/激光熔覆复合涂层制备与性能评价

为了解决铸铁零件激光熔覆易出现裂纹的问题,采用电刷镀与激光熔覆技术复合方法对铸铁零件进行再制造.采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计和往复摩擦磨损试验机分析了涂层的显微组织、测试了涂层的硬度和摩擦磨损性能.实验结果表明:电刷镀/激光熔覆复合处理所制备的涂层组织致密、无裂纹、气孔等缺...     

自动化n-SiC/Ni复合电刷镀层的高温摩擦性能研究

采用自主研制的自动化电刷镀技术制得n-SiC/Ni复合电刷镀镀层.对比研究了手动与自动复合电刷镀镀层的组织与摩擦磨损性能.相对于手动电刷镀镀层,自动化镀层表面形貌更加均匀细化,组织更加致密,显微硬度更高.高温滑动摩擦磨损实验表明:相对于手动电刷镀镀层,自动化镀层拥有更好的耐磨性能.     

浸银炭石墨复合材料的密封摩擦特性

采用超细石油焦粉为主要成分,添加复合氧化物陶瓷粉末,制备一种高强、耐磨的炭石墨基体;选择适当的热处理工艺控制石墨化程度;采用热等静压浸银新方法达到密实增补强度。M209G浸银炭石墨复合材料具有碳的高硬度,石墨的自润滑,陶瓷相的耐磨,银的导热与塑性等综合优点,体现了刚度和塑性的完美结合,利用X-衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜等分析了材料的显微组织结构和摩损表面形貌,并探讨了其磨损机理与密封摩擦特性,结果表明：M209G浸银炭石墨配气阀座在密封摩擦表面上形成了一层具有抗摩性质的润滑膜,使摩擦处于边界润滑状态,金属银在高温、高压、高速下产生熔化析出和塑性流动形成了大面积连接,不仅降低了摩擦,而且有利于密封。     

铸造铝合金真空浸渗针孔修复组织及性能研究

本文采用真空浸渗技术,对铸造铝合金(ZL101A)针孔缺陷进行修复,并研究其修复后的综合性能.修复前后的试样分别进行显微组织及能谱分析、摩擦磨损实验、盐雾腐蚀试验等性能测试.研究结果表明:真空浸渗工艺后的铸铝合金表面针孔有效得到填充;摩擦磨损曲线更加平滑,摩擦系数0.61小于未浸渗试样的摩擦系数0.73;盐雾实验测试防腐等级由3级升到6级,表明真空浸渗修复工艺较好地提高了铸造铝合金的力学性能与防腐蚀性能.     

表面机械冲击形变及稳定化诱发Cu30Ni合金组织及其磨损性研究

利用原子力显微镜、显微硬度仪和摩擦磨损仪等测试方法研究表面机械冲击形变和稳定化热处理诱发Cu30Ni合金的显微组织结构变化和摩擦磨损性能。结果表明:与原始试样相比,机械冲击形变诱发非稳定晶界组织结构形成,稳定化热处理促进细化组织结构的非稳定晶界向稳定或亚稳定晶界转变,导致显微硬度从93HV提高到297HV,磨损速率从4.2mm3/m降低到0.41mm3/m,摩擦因数μ从0.35降低到0.32,且在机械冲击形变和稳定化热处理的试样磨痕形貌中未观察到显微裂纹存在。     

高铬自熔合金喷焊涂层磨损特性研究

采用喷焊技术在低碳钢表面获得几种合金涂层。对涂层的形貌、组织、硬质相等进行了分析。利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损实验机等对喷焊熔覆层显微组织、化学成分、相结构、显微硬度和摩擦磨损性能进行了研究。与国外耐磨材料在相同的磨损条件下进行磨损对比试验。结果表明，制备的合金涂层具有较高的硬度，达到HRC58，其相对耐磨性提高了1．18－4．71倍。     

摩擦次表层结构演变对40Cr钢油润滑摩擦学行为的影响

为探究摩擦变形层组织结构演变及应变硬化特性与材料摩擦磨损行为间的联系,采用盘-销摩擦磨损试验机,在研究油润滑条件下40Cr钢/GCr15钢摩擦副摩擦学性能的基础上,采用扫描电子显微镜(SEM)、超景深三维金相显微镜(OM)和显微硬度计等对40Cr销试样磨损表面形貌及摩擦诱发的变形层组织结构和性能进行了分析。结果表明:随着磨损时间延长,试样的磨损机理由轻微粘着磨损发展为轻微粘着+局部轻度剥落的复合磨损;磨痕截面的塑性变形程度和硬化效应随磨损时间的延长逐渐上升,近表层局部区域形成湍流状结构并逐渐向表层迁移剥离,湍流状结构是循环摩擦接触过程中应变局域化和剪切失稳机制共同作用的结果,其发展和剥离过程与材料稳定磨损状态下的高磨损率密切相关。     

相对运动速度对电刷镀镍镀层组织结构和性能的影响

采用新型的内孔电刷镀技术对失效的发动机缸套内表面进行了再制造。利用SEM,XRD,TEM,显微硬度计和CETR显微磨损试验机,考察了不同相对运动速度下电刷镀镍镀层的组织结构和性能,并与传统电镀Watts Ni进行了对比。结果表明:镍镀层均为面心立方结构,但电镀Watts Ni镀层表面粗糙,择优取向为(200)面,而应用电刷镀制备的镍镀层表面平整致密,无针孔、麻点等缺陷,择优取向为(111)面。随着相对运动速度从0.25m/s增加到1.00m/s,电刷镀层的(200)面择优取向逐渐降低,而(111)面择优取向逐渐增大;镀层的硬度由HV420增大到HV600,镀层的磨损失重由8.7mg降低到6mg。     

电流密度对自动化电刷镀Ni镀层组织结构和性能的影响

为提高电沉积镀层质量和自动化程度,开发了新型的自动化电刷镀技术。利用扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜、X射线应力测试仪、数显显微硬度计和显微磨损试验机考察了不同电流密度下制备的电刷镀Ni镀层的组织结构和性能,并与电镀Watts Ni对比。结果表明,应用电刷镀制备的镍镀层组织平整致密,无针孔、麻点等缺陷;随着电流密度从4A/dm2增加到16A/dm2,电刷镀Ni镀层的(111)面择优取向逐渐降低,(200)面择优取向逐渐增加,镀层的晶粒尺寸和应力逐渐增大,硬度约在500～600HV之间波动,镀层磨损失重由6.8mg降低到5.2mg。     

稀土La_2O_3对以ADC12为基体刷镀Ni镀层组织性能影响的研究

以ADC12铸铝为基体材料、碱铜溶液打底并分别以快速镀镍溶液及快速镍溶液+8g/L La2O3作工作层进行电刷镀。采用扫描电镜、能谱仪、显微硬度计、自动划痕仪、恒定电位仪、磨损试验机等分析手段,对两种镀层的微观组织、成分及硬度、镀层与基体的结合力、耐腐蚀性、摩擦磨损等性能对比得出添加稀土La2O3获得的镀层组织性能优于未添加稀土La2O3的镀层性能。     

感应烧结Fe-Cu-Al-石墨复合材料的力学性能和摩擦学性能

为了进一步提高材料的力学性能和摩擦学性能,以感应加热烧结的方法,制备了Fe-Cu-Al-石墨复合材料。利用XRD,EDS,SEM等分析了复合材料的组成、结构、表面形貌;研究了其力学性能、摩擦学性能及磨损机理。结果表明：Fe-Cu-A1-石墨复合材料具有多孔结构;随着石墨含量的增加,复合材料的力学性能降低,摩擦学性能提高...     

石墨的添加对NiCr-W-Ti自润滑复合材料高温摩擦学性能的影响

本文以Ni20Cr合金为基体添加稀有金属Ti、W粉末及石墨后,充分混合,采用机械合金化及热压烧结工艺制备了NiCr金属基复合材料,研究了石墨含量对NiCr金属基复合材料的组织结构和摩擦学性能的影响。在UMT-3高温摩擦试验机上进行了该复合材料同Al_2O_3陶瓷球的滑动摩擦磨损实验,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对复合材料及其摩擦测试后的形貌与结构进行观察分析,结果表明:当所添加石墨的质量分数为3wt.%时,复合材料具有相对较好的力学性能和摩擦学性能;当测试温度低于300℃时,摩擦表面未形成有效的摩擦膜,故磨损率较高;当温度高于500℃时,摩擦层中含有摩擦氧化物,摩擦表面被光滑氧化物所组成的润滑膜覆盖,对磨面具有很好的保护作用,因而磨损率降低。     

The influence of pressure on the electrical tribology of carbon nanotube–silver–graphite composite

The effect of pressure on the friction and wear properties of carbon nanotube–silver–graphite composite with 10 A/cm² and without electrical current has been investigated. The results show that the wear of composite increase with the increase of pressure under mechanical wear, but the wear of composite varies with the pressure in the shape of U under electrical wear. Pressure is a factor related to both the electrical heating, friction heating and abrasive wear. At a reasonable load without much increase in the frictional heating and mechanical wear, the electrical heating could be reduced which will result in lower total thermal effect, and the resultant wear rate could arrive at a minimum. The electrical wear is higher than mechanical wear by 6–20 times. The differences between the no-current and with-current wear is Joule heat released in the friction zone which leads to breakdown of the lubricating film, roughening of the brush surface, and intensification of the adhesive interaction at the contact spots. The wear of positive brush is higher than that of negative brush. The friction coefficient of composite with current is greater than that without current.     

不同纳米材料与石墨混合填充PTFE复合材料摩擦磨损性能

利用MM-200型磨损试验机考察了载荷对纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃与石墨混合填充PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌及磨损机理。结果表明,纳米材料及其与石墨混合都可以不同程度地提高PTFE的耐磨性,而它们对PTFE耐磨性的提高程度各不相同,其中以纳米SiO₂-石墨填充PTFE复合材料的磨损质量损失最小,纳米Al₂O₃-石墨填充PTFE复合材料的磨损质量损失较大;填充PTFE复合材料同钢对磨时的摩擦系数表现出不同的性能,纳米SiO₂-石墨填充PTFE的摩擦系数与纯PTFE相差不大。     

石墨含量对铜-石墨-乳化沥青复合材料组织和性能的影响

以电解铜粉与石墨粉为原料,阴离子乳化沥青为粘结剂,采用粉末冶金技术制备了铜-石墨-乳化沥青复合材料,并通过XRD、EDS和SEM对石墨含量为2wt%~8wt%的铜-石墨-乳化沥青复合材料微观组织进行表征,研究了铜-石墨-乳化沥青复合材料的摩擦磨损性能、力学和电学性能,并与不含乳化沥青的铜-石墨复合材料进行比较。结果表明,乳化沥青可以有效防止石墨颗粒的聚集,对石墨和铜基体起粘结作用;在两相界面处几乎没有间隙,并且产生了层片状石墨;石墨含量为4wt%的试样磨损量最小,仅为0.0049 g,摩擦系数约为0.025;增加载荷和石墨含量会增大磨损量,但会降低摩擦系数;在滑动摩擦期间,磨损表面会出现裂纹、犁沟、凹陷、小颗粒和层片状结构,但其程度要比不含乳化沥青的复合材料低。      

n-Al2O3P/Ni复合刷镀层的组织和摩擦磨损特性

研究了镍基纳米Al2O3复合电刷镀层（n-Al2O3^p/Ni）的组织特征及擦磨损特性，并与快镍刷镀（Ni)进行了比较。结果表明：n-Al2O3^p/Ni复合刷镀层表面粗糙度更小，组织更致密，镀层摩擦系数随镀液中纳米粒子含量增加稍有增大；n-Al2O3在复合刷镀层中弥散分布，与基相良好结合；复合镀的耐磨性能明显优于Ni刷镀层，镀液中n-Al2O3含量为20g/L时，复合刷镀层具有最佳耐磨性能。     

石墨粒度对纸基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用湿法工艺制备了4种不同石墨粒度的纸基摩擦材料, 利用惯量摩擦试验机研究了石墨粒度对摩擦力矩曲线和动、静摩擦系数及磨损率的影响; 并对不同压力和转速条件下动摩擦系数的变化趋势进行了研究. 利用扫描电子显微镜观察了磨损后纸基摩擦材料的表面形貌. 研究结果表明: 随着石墨粒度的减小, 制动时间增加, 摩擦力矩曲线中间部分趋于平直; 动、静摩擦系数减小, 磨损率降低. 同时, 动摩擦系数随着制动压力和转速的增加而减小. 循环制动过程中, 石墨粒度较小的试样制动稳定性较好. 随着石墨粒度的减小, 摩擦表面形成了润滑性能良好的固体润滑膜, 有利于提高材料的耐磨性能.     

基于铝热反应Cu-Fe二元合金的微观组织与摩擦性能研究EI北大核心CSCD

基于铝热法制备含2%(质量分数)Al的Cu-Fe合金,采用XRD,SEM,EDS和EBSD技术对Cu-Fe合金的相结构、微观组织进行表征,同时采用HVS-1000A维氏硬度仪和CFT-1材料表面性能测试仪测试Cu-Fe合金的硬度及抗磨损性能。结果表明:利用铝热反应可高效地制备Cu-Fe合金,成分可控,组织致密无夹杂,其中Fe相均匀地分布在Cu基体中,Cu和Fe的相界面结合良好;Fe相的硬度为322.2HV,基体Cu相的硬度为169.3HV,Cu-Fe合金的电导率为40.8 MS/m。铝热法制备的Cu-Fe合金具有较低的摩擦因数,平均摩擦因数为0.124,磨损率为2.17×10^(-3) mm 3·N^(-1)·m^(-1)。     

等离子喷涂TiC-Graphite复合涂层摩擦磨损性能

等离子喷涂TiC涂层具有良好的综合性能, 在极端环境能起到较好的耐磨保护作用, 而石墨是一种优异的自润滑材料。通过喷雾干燥与真空烧结技术制备不同石墨添加量(1.25%、2.5%、5%和10%, 质量分数)的TiC-Graphite球形粉体, 并采用大气等离子喷涂技术制备TiC-Graphite复合涂层。对涂层的相组成、显微结构和力学性能进行了表征, 并对涂层的摩擦磨损性能进行了比较研究。结果发现, TiC-Graphite涂层主要由TiC和石墨相组成。随石墨添加量增大, TiC-Graphite涂层截面微裂纹增多, 表面粗糙度增大, 硬度下降。石墨对TiC涂层在高载荷的磨损性能影响更显著。在50 N高载荷条件, 随石墨添加量增大, TiC-Graphite涂层磨损率降低后急剧增大, 而摩擦系数持续减小。当石墨添加量为2.5%时, 涂层获得最低的磨损率为0.67×10^-5 mm³/(N·m), 同时具有较低的摩擦系数(0.35), 与不添加石墨的TiC涂层相比, 分别降低了72.4%和27.8%。