热压Ni-MoS2自润滑复合材料在不同温度的往复摩擦磨损特性

采用自润滑复合材料,对提高某些机械摩擦副的使用寿命有很显著的效果。研究了热压Ni-MoS2自润滑复合材料与GCr15钢球组成的点接触配对副,在室温和高温条件下进行微幅往复摩擦运动时的自润滑特性。考察了载荷、温度及MoS2含量对摩擦系数和磨损率的影响,并借助扫描电镜观察磨损表面的形貌特征。结果表明：摩擦系数随载荷增加而不断提高;温度在400℃以下时,摩擦系数能保持较低数值;在室温和250℃时,含60%MoS2的复合材料均具有最低磨损率;提高MoS2含量有助于改善高温自润滑性;MoS2转移润滑膜的完整程度可作为Ni-MoS2复合材料自润滑性能好坏的判据。     

TiN涂层在一般零件表面的摩擦磨损性能

摩擦磨损现象存在于各类机械设备中,造成了很大的经济损失。选用了一般零件最常用的45#钢作为实验材料,研究45#钢表面沉积TiN涂层后,在摩擦磨损试验机上的摩擦磨损性能。通过实验比较不同载荷、不同转速对TiN涂层的摩擦磨损性能影响,由结果显示,TiN涂层不能降低摩擦系数,但能有效降低基体表面的磨损率。     

20CrMnTi钢齿轮磨削表面的摩擦磨损试验研究

为了研究不同粗糙度表面、载荷与摩擦频率对20CrMnTi钢齿轮磨削表面的摩擦磨损性能影响规律和机理,分别在干接触状态与润滑接触状态下开展了往复滑动摩擦磨损试验。研究结果表明:摩擦系数随着接触表面粗糙度和载荷的增大而增大,但随着摩擦频率的增大而减小;磨损深度随着表面粗糙度、载荷和摩擦频率的增大而增大。因此,在干接触与润滑接触两种状态下,不同粗糙度表面、载荷与摩擦频率对摩擦学特性的影响机制均存在显著的差异。     

ZrN涂层刀具的滑动磨损特性研究

山东大学摘要:采用电弧离子镀法在硬质合金刀具表面制备了厚度为2.19~5.23μm的ZrN系列涂层,测定了涂层的显微硬度,并通过划痕试验和摩擦磨损试验考察了涂层与基体的结合强度及其摩擦磨损性能。在扫描电镜下观察磨损表面形貌,结果表明:ZrN系列涂层能够显著提高硬质合金刀具的表面硬度;涂层与基体的结合强度较高,划痕临界载荷高于60N;与此同时,电弧离子镀法ZrN系列涂层可以显著改善硬质合金刀具的耐磨性能。磨损机理主要是磨粒磨损和涂层的微剥落。     

直流稳恒磁场条件下45钢小位移摩擦磨损试验研究

基于HSR-2M高速式往复摩擦磨损试验机,试验了直流稳恒磁场条件,往复速度、法向载荷、往复行程、磁场强度等对45钢的摩擦系数和磨损量的影响,通过磨痕形貌分析了其磨损机制.试验结果表明:磨损主要为黏着磨损、剥落并伴有氧化磨损;载荷的增大使得摩擦热增多,摩擦副表面的塑性增强,磨损量加大;同时摩擦副表面接触区域的真实接触面积变大,造成摩擦系数减小;试验的研究结果对在施加直流稳恒磁场情况下45钢摩擦磨损性能的正确评估有重要的意义.     

多因素影响的格莱圈材料摩擦磨损试验研究*

格莱圈由聚四氟乙烯(PTFE)矩形滑环和丁腈橡胶(NBR)O形圈组成。为了研究不同因素对于格莱圈密封材料摩擦磨损性能的影响,利用UMT-3多功能摩擦磨损试验机,通过改变往复频率、粗糙度、润滑状态研究格莱圈材料与45钢配副时的摩擦磨损性能,利用SEM对试块试验前后表面形貌进行观测,并对摩擦磨损机制进行分析。试验结果表明:在干摩擦和滴油润滑条件下PTFE材料相比NBR材料具有更为优异的摩擦磨损性能;NBR材料表面粗糙度过高或过低都会导致摩擦因数升高,表面粗糙度对具有自润滑性能的PTFE材料的摩擦因数影响不大;高往复频率会使NBR材料摩擦因数降低,过高或过低的往复频率都会使PTFE材料摩擦因数降低;NBR材料的磨损形式以磨粒磨损和黏着磨损为主,PTFE材料以黏着磨损和疲劳磨损为主。     

含h-BN 的钛合金激光熔覆自润滑耐磨涂层的摩擦学行为

为提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能,采用激光熔覆技术在钛合金表面制备以TiC、TiB2、CrB等为增强相、γ-Ni基固溶体为增韧相、h-BN为固体润滑相的自润滑耐磨复合涂层;分别在不同载荷下测试复合涂层和Ti6Al4V合金基体的干滑动磨损性能。结果表明,该复合涂层的摩擦因数及磨损率随着载荷的增大呈现先减小后略增大的趋势,并且摩擦因数和磨损率均比Ti6Al4V合金基体显著降低;在中等载荷下,复合涂层中的润滑颗粒被挤出磨损表面形成润滑膜,因而具有较好的自润滑耐磨性能,磨损后表面光滑平整。     

自润滑关节轴承磨损性能研究

采用摩擦磨损试验机进行了自润滑关节轴承往复连续摆动的磨损试验,研究了不同载荷、摆角及温度下自润滑关节轴承的磨损性能,并通过磨损表面的形貌分析了不同工况下轴承的磨损形式。研究表明:随着载荷、摆角的增加,轴承磨损率对载荷和摆角的敏感程度上升,磨损形式发生变化;高、低温环境加剧轴承的磨损,大大降低其磨损性能。     

含石墨转移层对铜－二氧化硅／ 钢摩擦磨损行为的影响

为探讨干摩擦磨损条件下含石墨转移层对摩擦磨损性能的影响,在45#钢表面覆盖含石墨润滑层,通过干滑动磨损试验,研究含石墨润滑层对钢/铜-二氧化硅摩擦副摩擦因数、磨损量及摩擦损（亚）表面的影响。结果表明：与无石墨润滑层的45#钢相比,含石墨润滑层的45#钢的摩擦因数、磨损率明显下降,且干滑动试验后磨损表面相对光滑平整,表明含石墨摩擦层起到了减摩降磨作用,抑制了金属的直接接触。     

微织构表面电射流沉积MoS2/Ti涂层及其摩擦磨损特性研究

利用激光加工技术在YG6硬质合金基体上制备椭圆阵列微织构。配制了MoS_2/Ti悬浮液,利用电射流沉积技术在YG6硬质合金基体上沉积了厚度为17μm的MoS_2/Ti涂层,研究了电射流沉积流量和沉积高度对涂层形貌的影响。当沉积流量为12μL/min、沉积高度为5mm时,获得了均匀紧凑的MoS_2/Ti涂层。对MoS_2/Ti涂层沉积前后织构化基体摩擦磨损特性进行研究,结果表明:表面织构可以降低摩擦系数及其波动程度,有效储存涂层材料;MoS_2/Ti涂层降低基体表面的摩擦系数效果更为明显,能够减缓基体的磨损程度。     

高频往复条件下M42高速钢干摩擦特性研究

利用高频往复式摩擦试验机,设计正交试验方案,研究法向载荷、工作温度、往复频率和表面渗氮处理对M42高速钢(HSS)摩擦磨损性能的影响,利用扫描电镜(SEM)观察摩擦磨损表面微观形貌,并使用能谱分析功能(EDS)统计磨损微区的元素种类及含量,进而推断磨损机制.结果表明:在高频往复干滑动条件下,往复频率对摩擦系数的影响最显著,表面有渗氮层对磨损量的影响最显著,摩擦系数和磨损量与工作温度和往复频率呈负相关,与法向载荷呈正相关.     

激光熔凝与表面织构技术对摩擦性能的影响

讨论了饥饿润滑条件下，激光表面织构技术和激光熔凝技术在增强表面润滑性和耐磨性的作用。目的是增强激光表面织构的耐磨性，探讨表面织构增强润滑的作用。观察了基体材料Cr12MoV激光熔凝后熔化区、过渡区和基体的微观组织，检测分析了金相成分，测试了显微硬度。对比研究了不同摩擦磨损环境下激光表面织构技术、激光熔凝技术对摩擦系数的影响。激光熔化区由晶粒细小的马氏体和大量的残余奥氏体组成。激光熔凝后，硬度达到了基体硬度的1.4倍。激光表面织构在低转数时增加润滑作用明显。全熔凝处理在各种不同摩擦磨损环境下都能起到耐磨作用。     

长寿命黏结固体润滑涂层的制备及其摩擦学性能研究

采用红外光谱和XRD对进口银锑黏结固体润滑涂层的成分进行分析。结果表明,银锑涂层主要由酚醛树脂、石墨、三氧化二锑和银组成。根据银锑涂层的成份,研制THC-800和F44两种黏结固体润滑涂层,分别采用CSM摩擦试验机和MHK-500A环块磨损试验机评价两种涂层在干摩擦和RP-3航空煤油润滑下的摩擦学性能。结果表明,在载荷15 N、振幅1.25 mm、频率10Hz及干摩擦的实验条件下,THC-800涂层的耐磨寿命大于540min,而F44涂层的耐磨寿命仅220 min,摩擦因数分别为0.075和0.080;在载荷1120 N、滑动速度2.56 m/s及RP-3航空煤油润滑下,THC-800涂层和F44涂层的耐磨性分别为16.3 km/μm和11.8 km/μm,摩擦因数分别为0.076和0.080;无论在干摩擦还是油润滑下,THC-800涂层比F44涂层均具有较好的摩擦学性能。     

石墨含量对石墨固体润滑涂层摩擦学性能的影响

利用简便的刷涂法在钢基体表面制备了石墨固体润滑涂层。利用MM-200型摩擦磨损试验机对不同石墨含量的固体润滑涂层进行了详细的摩擦学性能对比试验。结果发现．石墨固体润滑涂层的摩擦学性能与石墨含量之间呈“马鞍形”变化规律，当石墨的质量分数为28％时，固体润滑涂层的减摩、耐磨性能最佳。     

高频摆动自润滑关节轴承故障分析与改进验证

对高频摆动工况下自润滑关节轴承GE20-1的故障分析显示:织物自润滑衬垫和内圈球面镀硬铬涂层耐磨损性能不佳,出现偏磨现象;磨损严重处衬垫磨穿,内圈球面涂层仅剩1～2μm.为提升轴承耐磨损性能,采用了PTFE纤维面密度约20.1％的CD2#衬垫与内圈球面硬质合金涂层相组合的改进方案,改进轴承GE20-2经1500 h寿命...     

炭黑及丙烯腈含量对丁腈橡胶磨损机理的影响

丁腈橡胶是一种重要的螺杆泵定子材料.以不同炭黑及丙烯腈含量的丁腈橡胶与45#钢组成的摩擦副为研究对象,采用MPV-600型环-块摩擦磨损试验机,在干摩擦和原油润滑条件下进行摩擦磨损试验,对丁腈橡胶磨损量及摩擦系数进行分析,初步探讨了其磨损机理.从试验结果可以看出,干摩擦条件下丁腈橡胶的磨损量随着载荷的增大而增大,炭黑和丙烯腈含量的增加使丁腈橡胶的耐磨性增强.原油介质下的磨损规律与干摩擦基本相同,丁腈橡胶磨损表面平整,磨损量很小,且原油介质的润滑和冷却作用使橡胶的摩擦系数降低.     

不同润滑介质下钢-钢摩擦副的摩擦磨损性能

研究了钢-钢摩擦副在干摩擦、水润滑、酒精润滑和60 N油润滑等条件下的摩擦磨损行为。结果表明:润滑介质可以显著降低钢-钢摩擦副的摩擦系数,在干摩擦、水润滑、酒精润滑和60N油润滑,摩擦载荷为(50～200)g(钢球半径为2 mm)时摩擦系数的平均值分别为0.75～0.81,0.45～0.33,0.22～0.15,0.13～0.09;在高载荷下酒精润滑与油润滑磨损速率相差甚小,并且在摩擦磨损初期阶段(500 s之内)摩擦系数相差甚少;同时,酒精润滑条件下的磨损表面形貌与油润滑下的磨损表面形貌极为相似,无明显粘着现象。分析表明,酒精润滑是一种绿色润滑介质,在压延、拉伸工业中有良好的应用前景。     

双金属轴承材料表面黏结润滑涂层摩擦学性能研究

在HDM-10型端面摩擦磨损试验机上进行油润滑及规律变载条件下的摩擦磨损试验,考察了石墨﹑MoS2及其复合黏结润滑涂层的摩擦磨损性能.结果表明:固体润滑涂层显示了较好的减摩耐磨性能,摩擦副正常阶段的摩擦系数在0.09以下,摩擦温升小,涂层的承载载荷都超过了2 800 N,最高达到4 800N;石墨与MoS2有较好的协同效应,当石墨、MoS2与胶黏剂的比例为3∶ 2∶ 10时,涂层的摩擦学性能最佳.     

钴基合金微弧火花沉积层磨损性能研究

为提高40Gr钢表面的耐磨性与耐蚀性,以钴基合金为电极,采用微弧火花技术,在40Cr钢表面制备钴基合金涂层.以GCr15滚珠为上试样,钻基合金涂层为下试样,采用HT-500高温摩擦磨损实验机进行对磨实验研究,测定润滑条件下沉积涂层的摩擦系数.利用扫描电镜观察磨痕形貌,探索磨损机制.研究结果表明:在润滑条件下,在100g...     

Fe基非晶涂层的组织结构与耐磨性研究

利用电弧喷涂技术在45#钢基体上制备了Fe基非晶合金涂层。与YG8球配副,在干摩擦条件下对涂层与45#钢的摩擦磨损性能进行了对比研究。采用XRD、扫描电镜及显微硬度计等分析仪器对涂层组织结构及磨损形貌进行表征。结果表明:涂层中含有非晶相,孔隙率较少,涂层平均硬度高达HV1124。与45#钢相比,涂层的摩擦因数较小,耐磨性明显高于45#钢基体,其磨损机制以片状剥落为主。