激光熔凝处理对NiTi形状记忆合金微动磨损性能的影响

采用高功率连续波固体Nd:YAG激光器,对NiTi形状记忆合金进行激光表面熔凝处理,利用SRVⅢ摩擦磨损试验机考察激光熔凝处理对NiTi形状记忆合金微动磨损性能的影响.采用扫描电子显微镜及能谱仪分析NiTi形状记忆合金表面磨痕形貌及磨损产物成分;用形貌仪测量样品表面磨痕深度,并对磨损体积进行计算.结果表明,与NiTi合金相比,熔凝层摩擦系数,磨损体积均显著降低,表明激光熔凝处理提高了Ni-Ti合金的耐微动磨损性能.NiTi合金微动磨损机理主要表现为氧化和磨粒磨损,而Ni-Ti合金激光熔凝层磨损机制主要以疲劳剥层理论及磨粒磨损为主.     

TC4合金在不同环境介质中微动磨损行为研究

采用SRV-IV微动磨损试验台,研究TC4钛合金在空气和纯水介质中不同位移幅值下的微动磨损行为及其在模拟海水中的微动腐蚀特性,利用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜分别对磨痕表面形貌、磨损体积及磨痕轮廓进行表征,分析了钛合金在不同环境介质中的微动磨损机制。结果表明:摩擦系数随位移幅值的增大呈现出先增大后减小的趋势,磨损体积随位移幅值的增大而增大;干摩擦条件下,摩擦系数较高且波动剧烈,磨损体积较小,磨损机制主要为磨粒磨损、粘着磨损并伴有氧化磨损;与干摩擦相比,水介质中的摩擦系数较低,磨损体积显著增大,且模拟海水中的摩擦系数更低更稳定,磨损轮廓更深,说明腐蚀与磨损之间存在"正"交互作用;TC4合金在纯水介质中的微动磨损机制主要为疲劳磨损和磨粒磨损,而在模拟海水中的微动磨损机制主要为磨粒磨损和腐蚀磨损。     

原位Al2O3颗粒增强铜基复合材料的微动磨损特性

采用球-面接触方式,在振幅为300 μm条件下研究了原位Al2O3颗粒增强铜基复合材料在空气和油介质中的往复滑动磨损行为,采用SEM观察磨痕表面形貌,用非接触式表面形貌分析仪测定磨痕的三维表面形貌及磨损体积损失,研究了载荷和介质对复合材料摩擦系数和磨损量的影响.结果表明:在两种介质中铜基复合材料的摩擦系数随着载荷增加而呈下降趋势;铜基复合材料在油中形成的润滑膜可以显著降低摩擦系数;铜基复合材料在空气中的磨损机制为粘着磨损并伴随有少量磨粒磨损,而在油中的磨损机制为磨粒磨损.     

Hank’s溶液中NiTi形状记忆合金与人骨微动摩擦系数的研究

在Hank's溶液中, 采用SRV型摩擦磨损试验机对NiTi形状记忆合金与人骨配磨的微动摩擦系数进行研究.结果表明:Hank's溶液的润滑作用使合金与骨之间的摩擦系数变小,但该介质的腐蚀作用会使摩擦系数增大.在4种介质中,随着振幅的增加,摩擦系数逐渐趋于稳定.在弱酸、弱碱性Hank's溶液中,摩擦系数大于中性条件下的值.由于介质的存在会对磨屑的形成和演化起到抑制作用,相对于空气介质,NiTi形状记忆合金在不同pH值Hank's溶液中磨痕的最大深度以及磨斑体积、宽度、长度会有不同程度的减少.     

? SPS烧结压力对60NiTi合金显微组织及摩擦学性能的影响

采用放电等离子烧结法在1000 ℃制备60NiTi合金,研究烧结压力对60NiTi合金的显微组织、显微硬度和摩擦学性能的影响规律;采用X射线衍射仪、扫描电镜分析60NiTi合金的显微组织,采用显微硬度仪评价60NiTi合金的显微硬度,通过摩擦磨损试验机研究60NiTi合金摩擦学性能,利用三维白光轮廓仪分析磨痕形貌并计算60NiTi合金的磨损体积,采用扫描电子显微镜分析磨痕表面形貌。试验结果表明:在25MPa烧结压力下,通过放电等离子烧结法制备的60NiTi合金显微组织均匀,主要为NiTi相和Ni3Ti相。随着烧结压力增加,60NiTi合金的显微硬度随之增加,且在50MPa烧结压力时合金的显微硬度达到最大值534 HV0.2kg。60NiTi合金的磨损率和磨痕深度随着烧结压力的增加而减小,60NiTi合金的磨损率和磨痕深度最小值分别为0.76×10-6 mm3/N?m、15 μm,其磨损机制为磨粒磨损与黏着磨损共同作用机制。     

锆合金包壳在微动磨蚀环境下的界面损伤行为

锆合金燃料棒包壳在反应堆内会由于流致振动与定位格架发生微动磨蚀,现有研究并未考虑高温水环境下燃料棒包壳与格架之间的腐蚀加速磨损现象。通过微动磨损试验设备结合电化学工作站,研究不同外加电位(?0.8 V、?0.4 V、0 V、0.4 V 和 0.8 V)下锆合金包壳的微动磨蚀行为。采用 SEM、EDX、XPS、EPMA 和三维光学显微镜对磨痕表面的微观形貌和化学成分等进行分析,探究不同外加电位下锆合金的摩擦氧化行为及微动损伤机理。结果表明：随着电位的增加,微动过程中的腐蚀电流增加,加速磨损过程中锆合金的氧化腐蚀,锆合金的微动损伤加剧。不同外加电位下磨痕表面均存在明显的犁沟及氧化物颗粒堆积,主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损。随着外加电位的增加,锆合金的磨损深度和磨损率增加,这是因为电位的增加使得腐蚀加剧,从而磨损与腐蚀交互作用增强导致磨损率的增加。揭示了电位对锆合金包壳磨痕形貌、磨损量和摩擦腐蚀交互作用的影响规律,阐明了不同电位条件下锆合金的磨损机制,为锆合金包壳在长周期服役过程中磨损行为的分析和预测提供理论支撑。     

TC4在海水和酸雨中的腐蚀磨损交互作用研究

以GCr15/TC4为摩擦副,蒸馏水、人工海水和人工酸雨为腐蚀润滑介质,使用TRB3销-盘式摩擦磨损试验机研究不同水基介质对TC4合金磨蚀机制及腐蚀磨损交互作用的影响。结果表明：不同水基介质中TC4合金的磨损机制不同,海水中疲劳剥层最严重,蒸馏水中粘着磨损最明显,酸雨中磨粒磨损最显著,且海水和酸雨中的摩擦系数略低于蒸馏水。酸雨中磨痕的长度、宽度、深度均大于海水和蒸馏水;TC4合金磨损体积表现为酸雨>海水>蒸馏水,随循环次数增加呈线性增长。3种介质中TC4合金腐蚀磨损交互作用比率表现为酸雨>海水>蒸馏水趋势,蒸馏水中TC4材料流失由机械因素主导,海水和酸雨中则由腐蚀交互作用与机械因素主导;随着载荷增加蒸馏水中的腐蚀交互作用比率降低,机械因素对磨蚀的影响逐渐显著。     

690合金管在不同法向载荷下的切向微动磨损性能研究

目的 通过690合金管/405不锈钢块(线接触)的切向微动试验,探究690合金管在不同法向载荷作用下的切向微动磨损机制和损伤演变规律。方法 采用自制的多功能复合微动磨损试验机,研究法向载荷(10、20、40 N)对690合金传热管/405不锈钢抗振条的切向微动磨损性能的影响。通过分析摩擦系数和耗散能,获得试验过程中的动力学信息,再通过光学显微镜、扫描电镜对磨痕进行微观分析,获得其磨损机制以及损伤演变规律。结果 当位移幅值为100、200 μm,法向载荷为10、20、40 N时,690合金管/405不锈钢块的微动运行状态处于完全滑移区。随着法向载荷的增加,摩擦耗散能和摩擦力增大,690合金管的损伤加剧,产生的磨屑增加,磨痕表面的剥落坑被磨屑覆盖而减少,摩擦系数呈下降趋势。沿微动方向,690合金表面的磨损区域内O、Fe、Ni和Cr的含量呈锯齿变化;沿接触方向,690合金管的磨损深度也呈现锯齿状,这都是690合金管和405不锈钢块均为非理想平面所致。结论 总体而言,随着法向载荷的增加,690合金管和405不锈钢块的磨损体积增加,690合金管主要的磨损机制为剥层和磨粒磨损。     

不同环境下AlSiFeMm非晶纳米晶涂层摩擦磨损行为研究

目的研究AlSiFeMm(Mm为镍包混合稀土)非晶纳米晶涂层在干摩擦和3.5%NaCl溶液中的摩擦磨损行为。方法采用Rtec(MFT-3000)往复式磨损试验机测试涂层在干摩擦条件和有腐蚀介质条件下的摩擦磨损性能,使用LEXTOL3000-IR非接触三维表面轮廓仪测定涂层的磨损体积和磨痕的三维形貌,利用扫描电子显微镜对磨痕进行形貌观察和成分分析。结果铝基非晶纳米晶涂层的摩擦系数随着载荷的增加而不断减小。干摩擦条件下,铝基非晶纳米晶涂层的磨损率随着载荷的增加而增大,当磨损速度为10 mm/s、载荷为15 N时,涂层相对耐磨性为6061铝合金的2.5倍,其磨损机制为脆性剥落、磨粒磨损,并伴随氧化磨损。在3.5%NaCl溶液中,涂层的磨损率随着载荷的增加而逐渐降低,当磨损速度为35 mm/s、载荷为30N时,涂层的耐磨性能约为6061铝合金的8倍,其失效机制主要为剥层磨损和腐蚀磨损。结论铝基非晶纳米晶复合涂层在干摩擦和腐蚀介质中均表现出较为优异的耐磨性能,可以作为轻质合金涂层应用于表面防护领域。     

钛及其合金的扭动微动摩擦磨损特性

采用新型扭动微动试验机在法向载荷为50、80和110 N及角位移幅值为0.3°~10°的条件下进行TA2和TC4合金与ZrO2对磨球的扭动微动试验。在摩擦动力学行为研究的基础上,结合磨痕形貌微观分析,考察TA2和TC4合金的扭动微动磨损特性。结果表明:可用摩擦扭矩—角位移曲线和摩擦扭矩时变曲线表征合金的扭动微动行为,获得了TA2和TC4合金的扭动微动运行工况微动图,TA2合金的混合区较TC4合金的宽。摩擦扭矩随法向载荷和角位移幅值的增加而增加,在相同试验条件下,TA2合金的摩擦扭矩始终大于TC4合金的。在部分滑移区,损伤轻微;在混合区和滑移区,损伤加剧,扭动微动摩擦磨损机制主要为磨粒磨损、氧化磨损和剥落。     

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。