高强韧耐磨钢磨损性能的研究

对高强韧耐磨钢优化成分和热处理工艺后,在MMS-1G高温高速销盘摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损性能试验,运用JSM-5610LV扫描电镜分析磨损形貌与速率以及载荷之间的关系和规律.结果表明:在一定载荷(40N)作用下,随摩擦速度的提高,转速对销试样的磨损量影响不大,磨损最先增大后减小;在一定摩擦速度(50m/s)作用下.随载荷的增加,磨损量明显增大.     

热处理工艺对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响

研究了淬火温度及回火温度对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响.结果表明:淬火温度低于930 ℃时,材料的硬度随淬火温度的升高而增大;高于930 ℃时,硬度降低,在930 ℃出现硬度峰值;冲击韧度随淬火加热温度的升高先降低后增大.随着回火温度的升高,材料的硬度缓慢降低,而冲击韧度值升高.高强韧耐磨铸钢经930 ℃×2 h淬火(油淬)+240 ℃×2 h回火+240 ℃×2 h回火后,具有较高的强韧性,硬度≥54 HRC,冲击韧度≥43 J/cm~2,组织为回火马氏体+少量的残留奥氏体,试样冲击断口为准解理断裂.     

热处理工艺对NiCrMoV钢微观组织和耐磨性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜研究了淬火温度(850~1050℃)+600℃回火对NiCrMoV钢组织的影响及其在不同载荷、滑动速度下的耐磨性能。结果表明:热处理后室温组织为铁素体和回火索氏体;硬度随淬火加热温度升高呈先增加后降低的趋势,900℃时达到最大,为41.2 HRC;保持滑动速度30 mm/s,磨损量随载荷增加呈先降后增,摩擦因数随载荷增加呈先减小后增大,900℃淬火样最小;固定载荷100 N,磨损量和摩擦因数随滑动速度增加呈先增后降低,淬火温度950℃时最小;当载荷200 N时,摩擦因数差异最小,在0.44~0.46内波动。低载荷或低速以磨粒磨损为主,高载荷或高速以磨损为主,粘着和磨粒磨损为辅的混合机制。     

Cu-Ni-Al-Be合金摩擦磨损性能研究

用UMT-2型摩擦磨损试验机研究了锻态与固溶时效态Cu-Ni-Al-Be合金的摩擦磨损性能,采用扫描电镜(SEM)和透射电镜观察了合金的磨损形貌和时效强化相形貌。结果表明,Cu-Ni-Al-Be合金经1 000℃×1.5 h固溶+450℃×3 h时效处理后,主要强化相为共格析出的NiBe相,低载荷低转速条件下,合金的时效态摩擦因数及磨损量比锻态要小。锻态与固溶时效态Cu-Ni-Al-Be合金在低载低速下,磨损机制主要以磨粒磨损与粘着磨损为主;在高速高载下,合金的磨损机制主要以氧化磨损与剥层磨损为主。Cu-Ni-Al-Be合金经固溶时效处理后,呈现出良好的耐磨性能。     

密封用炭/炭复合材料的摩擦磨损性能

针对液体火箭发动机涡轮泵密封件磨损量较大问题,在MVF-1A多功能立式摩擦磨损试验机上,以GCr15钢环为对偶件,研究低载荷高线速度(12N,2.25m/s)以及高载荷低线速度(50N,1.25m/s)工况条件下热处理温度不同时(2 250、2 400和2 500℃)对炭/炭(C/C)密封材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电镜观察摩擦表面形貌,利用能谱仪确定摩擦表面元素组成。结果表明:低温(2 250℃)热处理材料石墨化度程度低,弯曲强度高,摩擦因数小,线性磨损量大;随着热处理温度的升高,材料石墨化程度升高、界面结合强度弱化,弯曲强度降低;当热处理温度升高到2 500℃后,材料表面易形成完整致密的磨屑膜,磨损机制由磨粒磨损转变为粘着磨损,摩擦因数大,线性磨损量低。此外,在高载荷条件下,适当增大线速度(1.50、1.88m/s),有利于降低摩擦因数及线性磨损量。由此可知,采用高温(2 500℃)热处理的C/C复合材料具有良好抗磨性能,可较好地满足密封件使用要求。     

基于单因素试验的连杆衬套磨损量研究

利用摆动摩擦副摩擦磨损模拟试验机,采用单因素试验法,进行不同运行工况(载荷、主轴转速和配合间隙)下连杆衬套往复摩擦磨损试验。对连杆衬套磨损量进行测量,通过磨损量数据分析,结果表明:连杆衬套的磨损量随载荷增大而增大,随主轴转速增大而增大,随配合间隙的增大而减少。     

Cu-Al-Fe-Ni-Pb铝青铜摩擦磨损行为的研究

采用扫描电镜、X射线衍射技术以及MMW-1A型摩擦磨损试验机研究了不同载荷与转速条件下Cu-Al-Fe-Ni-Pb铝青铜的摩擦磨损行为。结果表明:当转速不超过600 r/min时,Cu-Al-Fe-Ni-Pb合金的摩擦系数随载荷增加而减小;转速为800 r/min时,摩擦系数随载荷增加先减小后增大;转速达到1000 r/min时,随载荷增大,摩擦系数大致呈上升趋势,仅仅是在载荷为40N时有略微下降。随载荷与转速增加,Cu-Al-Fe-Ni-Pb合金的磨损量均增加。当转速高于600r/min且载荷达到60N时,磨损量增加幅度变小。Cu-Al-Fe-Ni-Pb合金在高速高载条件下拥有良好的摩擦磨损性能归因于该合金具有高强度和硬度以及其中Pb的自润滑作用。     

中碳Si-Mn系贝氏体/马氏体复相耐磨钢热处理工艺及性能

针对中碳Si-Mn系贝氏体/马氏体复相钢,比较不同热处理工艺(正火+回火,等温淬火+回火)后的组织和性能,以探索适宜的热处理工艺,并进行摩擦磨损实验。结果表明,在本研究范围内,复相钢最佳的热处理方案及相应的性能为950℃×1 h正火+250℃×2.5 h回火,洛氏硬度为51.7 HRC,冲击韧度αK为20.6 J/cm2,抗拉强度为1731.7 MPa;950℃×1 h奥氏体化+320℃×1h等温淬火+250℃×2.5 h回火,洛氏硬度为50.8 HRC,冲击韧度αK为20.9 J/cm2,抗拉强度为1508.0 MPa。干摩擦或油润滑条件下,复相钢均有较好的耐磨性能,相比而言,正火+回火的复相钢耐磨性更好。     

喷射成形7075铝合金钻杆的摩擦性能研究

采用喷射成形技术制备出晶粒细小组织均匀的7075铝合金坯料,平均粒径约10μm;把坯料半固态挤压成圆管,挤压温度为520℃,再进行固溶+时效处理,固溶温度490±5℃,保温时间1.5 h,冷却介质为水(室温);时效温度190±5℃,保温时间12 h。采用高温摩擦磨损试验仪,在干摩擦条件下分别测试载荷和速度对摩擦系数和磨痕的影响。实验结果表明:干摩擦条件下,磨损量和摩擦系数随着载荷和速度增大而增大,载荷比速度对磨损量和摩擦系数影响更大。磨损机理:当载荷小于临界值15 N,磨损机制以塑性变形主导,由塑性变形转变成犁沟推挤和剥层磨损。当载荷大于15 N磨损机制以氧化磨损主导,由塑性变形转变成氧化磨损和剥层磨损。当速度小于临界值600 r/min,磨损机制以塑性变形为主导,速度越大材料软化越强,塑性变形引起的犁沟效应越强。当速度大于600 r/min,磨损机制以氧化磨损和剥层磨损为主导,由轻微磨损到严重磨损再到轻微磨损的转变。     

热处理对高铬铸铁组织及其耐磨性能的影响

采用金相显微镜和洛氏硬度计研究淬火温度、冷却方式和回火温度对高铬铸铁组织和硬度的影响,并采用MLD-10型冲击磨料磨损试验机进行磨损试验,研究高铬铸铁的抗磨粒磨损性能和磨损机理。研究结果表明:本试验的最佳热处理工艺为970℃×2 h风冷+水雾淬火+460℃×4 h回火;高铬铸铁的磨损量随冲击功的增加而增大;在低冲击功条件下,高铬铸铁的磨损以显微切削为主,凿削磨损较少;随冲击功的增加,凿削磨损作用明显增强,磨损以显微切削和脆性断裂为主;当冲击功较大时,高铬铸铁的磨损机制主要是凿削磨损和切削磨损共同作用,此时还存在部分疲劳磨损现象。