不锈钢耦合变形摩擦有限元分析

针对奥氏体不锈钢成形过程中的摩擦磨损问题,设计了一种耦合变形摩擦的试验方法,在实验中分析了耦合摩擦试验中钢带滑动速度对钢板与压头间的摩擦系数的影响。通过对磨损表面进行观察,以及LS DYNA仿真对应力的分析发现：滑动速度的增加引起了剪切应力的增加,钢带试样的马氏体组织转变量随着其滑动速度的增加而增加,并引起摩擦表层马氏体组织磨粒磨损,表面磨损现象加重,且摩擦系数波动减小。     

不锈钢表面条纹织构倾斜角对摩擦性能的影响

利用电加工的方法在不锈钢表面分别制备了垂直织构和倾斜织构两种条纹织构试样,利用UMT-3摩擦磨损仪研究了具有不同倾斜角表面织构试样的摩擦性能,考察了在干摩擦和油润滑条件下摩擦接触副在织构区摩擦系数的变化情况,分析了条纹织构倾斜角对摩擦性能的影响.结果表明,钢球在织构表面区域滑动过程中,摩擦系数经历了一个先降低后增高的过程,即织构的存在导致了摩擦系数的波动.与垂直织构相比,倾斜织构会导致更明显的摩擦系数波动,且波动幅度与织构倾斜方向有关.当摩擦方向与织构倾斜方向相同时,摩擦系数的变化幅度较反方向更大.      

7075铝合金板材热冲压成形中的高温摩擦

采用自制的板带高温摩擦试验机模拟实际固溶–冲压–淬火一体化热成形工艺下7075铝合金的高温摩擦过程,分别对上下摩擦头进行冷却和加热以模拟实际热冲压过程对模具和压边圈的冷却和加热,分析了下模加热温度、法向载荷和滑动速度对7075铝合金摩擦行为及磨损机理的影响。结果表明:铝合金摩擦系数随着下模加热温度的升高而增大,磨损机制由300 ℃时的黏着磨损转变为500 ℃时的黏着磨损、氧化磨损和磨粒磨损;施加法向载荷越大,摩擦系数越大,不同载荷下磨损机制均为黏着磨损及轻微的磨粒磨损,且随着载荷增大,黏着磨损程度有所加深;高滑动速度导致了磨损表面局部氧化物的生成,使摩擦系数随着滑动速度增大而减小,滑动速度为30 mm·s?1时,磨损机制主要是氧化磨损、磨粒磨损和黏着磨损。      

不锈钢与地铁集电靴用浸金属碳材料的摩擦磨损性能研究

利用销-盘式高速摩擦磨损试验机研究了工况因素（电流、滑动速度和加载力）对地铁集电靴用浸金属碳材料与不锈钢盘试样载流摩擦磨损性能的影响，采用扫描电子显微镜与三维形貌仪对试样磨损表面进行观察与分析。结果表明，接触副摩擦系数随电流的增加而减小，随滑动速度和加载力的增加而增加；载流条件下，集电靴浸金属碳磨损量随电流、滑动速度和加载力的增加而增加；接触副磨损表面粗糙度随电流、滑动速度和加载力的变化情况与磨损量变化趋势相同。     

表面纳米化对低碳钢在干摩擦条件下摩擦磨损性能的影响

采用表面机械研磨的方法对低碳钢板材进行表面处理.经X射线衍射及透射电镜分析表明处理后的试样形成了一定厚度的具有纳米晶粒结构的表层.用立式万能摩擦试验机研究处理后试样在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,通过分析其磨损表面形貌,探讨表面纳米化对低碳钢磨损行为的影响.结果表明在载荷为15～75N条件下,其摩擦系数较未处理样品明显降...     

位移幅值对Inconel600合金微动磨损性能和机制的影响

采用高精度微动磨损试验机SRV Ⅳ研究蒸汽发生器传热管材料Inconel600合金在不同位移幅值下的微动磨损行为,分析了位移幅值对摩擦因数和磨损体积的影响.采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察磨损表面和截面的形貌,并用透射电子显微镜对摩擦学转变组织进行观察.结果表明:随位移幅值的增加,摩擦因数和磨损体积逐渐增大,材料的微动行为先后经历以黏着为主的部分滑移区以及滑动为主的完全滑移区;磨损机制也由黏着磨损逐步转变为氧化磨损和剥层磨损的共同作用;微裂纹出现在黏着区域和滑动区域的交界处以及滑动区域内;黏着区氧分布密度和磨痕外基体的相一致,氧化主要发生滑动区域;磨痕亚表层的组织发生了严重的塑性变形,产生纳米化现象,摩擦学转变组织的晶粒尺寸约100 nm,远小于原始组织的15~30μm.      

Cu/Mo_5Si_(3p)复合材料的摩擦磨损性能研究

采用销—盘式摩擦磨损试验机研究了液相烧结制备Mo5Si3颗粒弥散强化铜合金在滑动干摩擦条件下的摩擦磨损行为。结果表明:Cu/Mo5Si3p复合材料具有优良的摩擦磨损性能。随着Mo5Si3含量的增加Cu/Mo5Si3p复合材料的硬度增加,摩擦系数和磨损失重量降低。Mo5Si3含量低时,Cu/Mo5Si3p复合材料的磨损机制为犁沟变形和粘着磨损为主,而Mo5Si3含量高时则为犁沟变形磨损为主。     

高氮不锈轴承钢的微动磨损性能

为了探究应力和滑动速度对高氮不锈轴承钢微动磨损性能的影响,采用SRV-Ⅳ微动磨损试验机进行了不同应力和不同滑动速度下的微动磨损试验,对摩擦因数和磨损率进行分析,并对磨斑形貌进行观察.结果表明:试验钢的摩擦因数随应力和滑动速度的增加而减小;磨损率随应力和滑动速度的增加而增加.随着pv值(表示轴承工况的严重程度)的增大,高氮不锈轴承钢的磨损机理由黏着磨损逐渐转变为磨粒磨损和塑性挤出磨损.     

深冷处理对W6Mo5Cr4V2高速钢性能的影响

对经-120℃和-150℃深冷工艺处理的W6Mo5Cr4V2高速钢进行了硬度及摩擦磨损性能测试,并用扫描电镜分析了其显微组织与磨损形貌。深冷处理使高速钢硬度和耐磨性能得到提高。随深冷温度的降低,性能改善明显,经循环深冷处理试样的性能均好于一次长时间深冷处理试样,-150℃温度下经3次1 h深冷处理试样的性能最优。结果表明,高速钢性能改善的主要原因是深冷处理可促进试样中残余奥氏体向马氏体转变,同时,高速钢组织中析出的大量碳化物在摩擦磨损过程中作为硬质颗粒可提高耐磨性能。循环深冷处理过程中过冷度一直存在,每次循环过程都可促进残余奥氏体转变为马氏体,促进基体马氏体上析出细小的碳化物,从而提高高速钢的性能。     

马氏体钢干摩擦表层磨损裂纹形成的力学条件和微观机制

钢铁材料干摩擦接触表层在较高的法向载荷和滑动速度条件下将产生严重的塑性变形,其内部结构将发生演变。结构演变过程包括晶粒被拉长、细化和纳米化,这些变化将直接影响磨损裂纹的萌生与扩展行为。对干摩擦过程中的应力应变进行计算分析,采用聚焦粒子束定位切割制样(FIB)和高分辨透射表征(HRTEM)技术研究马氏体钢干摩擦过程中的结构演变力学条件和微观机制。结果表明:在干摩擦过程中产生的累积应力应变条件下,严重塑性变形层形成了纳米层片结构,裂纹将首先萌生于这些结构内部。该研究为评估干摩擦接触表层的应力应变条件、分析板条马氏体在塑性变形层的结构演变规律和揭示磨损裂纹形成机制提供了理论基础。