铁基合金激光熔覆层的摩擦学特性

为评估激光熔覆技术修复塑料模具的磨损性能,采用铁基合金粉末在40Cr钢基体表面进行激光熔覆。激光熔覆层为上试样,GCr15钢球为下试样,利用HT-500磨损试验机进行摩擦磨损试验,研究在干摩擦、润滑条件下,激光熔覆层及其配副的摩擦学特性。利用表面形貌仪测量磨痕的深度和宽度,理论计算磨损率。研究结果表明,在干摩擦条件下,随载荷的增加,激光熔覆层及其配副的摩擦系数先降低后增加,当载荷为300 g时摩擦系数最小;随载荷的继续增加,摩擦系数逐渐增大。在相同载荷与润滑条件下,激光熔覆层及其配副的摩擦系数、磨损率、磨痕宽度均小于干摩擦条件下的值;随着磨损时间的增加,摩擦系数在磨损后期略有上升,磨损深度、磨损体积、磨损率逐渐增大。     

激光熔覆层中非晶组织对摩擦学的影响

使用 5k W CO2 激光器对铝合金表面的 Ni- Cr- Al涂层进行熔覆处理 .分析发现 ,熔覆层中存在大量的非晶组织 .利用差热分析 DTA 方法半定量地确定非晶组织的含量 ,并对不同非晶含量的试样与灰铸铁进行摩擦磨损试验 .结果表明 ,激光熔覆试样的磨损量非常小 ,非晶含量越高 ,磨损量越小 .激光熔覆试样的摩擦系数在油润滑条件下相差不大 ,灰铸铁的摩擦系数在磨程 2 km后趋于稳定 ,且均小于 0 .1     

铁基合金激光熔覆层磨损性能研究

为了研究模具钢熔覆层在不同润滑情况下的磨损性能,采用铁基粉在40Cr钢表面进行激光熔覆。以激光熔覆层为上试样,GCr15钢珠为下试样,在HT-500磨损试验机进行摩擦磨损试验,对比熔覆层在不同润滑条件下的磨损性能,利用表面形貌仪测量磨痕深度和宽度,并计算磨损率。得到了在载荷为300g和500g时,添加润滑油后与干摩擦相比,摩擦系数分别下降了61%和97.9%,磨损率分别下降了98.7%和99.8%的结果。结果表明,在干摩擦条件下,300g载荷下的磨损性能优于500g载荷时的磨损性能,且500g载荷时发生严重磨损;在相同载荷下,润滑条件下的摩擦系数、磨损率、磨痕宽度都远小于干摩擦条件下的值;润滑条件下,磨损过程比较平稳,没有磨合期。     

激光重熔功率对镍基自润滑涂层组织与性能的影响

为研究重熔功率对Inconel 718镍基自润滑涂层组织与性能的影响规律，采用激光熔覆技术在27SiMn钢板材上制备Inconel 718熔覆涂层，选用三种不同的激光功率二次重熔熔覆试样。使用超景深显微镜观察熔覆层表面形貌及金相组织，使用显微硬度计检测熔覆层的显微硬度，使用销-盘式摩擦磨损试验机检验及评价熔覆层的摩擦磨损性能。结果表明，激光重熔后熔覆层的晶粒得到明显的细化，随着重熔功率的增加，熔覆层晶粒尺寸先减小后增大，重熔功率为1 260 W时，熔覆层顶部晶粒尺寸最均匀细小；重熔后熔覆层的硬度均有较大提高，相较未重熔试件硬度最高可提升22%;从磨损形貌来看，试样的磨损机理主要为磨粒磨损，经重熔后试样的摩擦系数及磨损失重均得到了明显的降低。分析摩擦磨损试验数据可知，重熔功率在1 260 W时，试件的耐磨性能最好。     

激光熔覆镍基涂层的组织与磨损特性

利用大功率激光在1Cr18Ni9Ti表面熔覆NiCrBSi涂层,采用SEM、EDS和MM2000磨损试验机研究了不同激光功率下熔覆层的显微组织、成分及磨损特性.结果表明,熔覆层由熔覆区和结合区两部分组成,熔覆区主要有γ-(Ni,Fe)、CrB等多种相结构,呈现出树枝晶、不规则颗粒状、针状及共晶形式等多种形貌.结合区为细小柱状晶,激光功率增大,稀释率增大.熔覆层的磨损为磨粒磨损和粘着磨损共同作用的结果,磨损率分布在(2.2～2.6)×10-5 mm3/m.N之间,平均摩擦系数为0.52.激光功率增加,耐磨性下降.EDS分析表明主要元素Ni、Fe、Cr、Si在熔覆层中均匀分布.高功率激光熔覆层中,Fe含量所占比重明显增加.     

进给距离对激光-电复合熔覆层组织及性能的影响

本文采用“激光-电复合丝材熔覆”的方法对机械零件进行修复工艺研究。采用630不锈钢丝材在45#钢表面进行多道单层熔覆实验,研究不同进给距离对熔覆层宏观形貌、微观组织、显微硬度和耐磨损性能的影响。结果表明：随着进给距离的增加,熔覆层与基体结合面变的凹凸不平,熔覆层表面均有杂质小颗粒,熔覆层厚度减小,微观组织为混乱的等轴晶,熔覆层的平均硬度在200 HV上下浮动,摩擦系数呈现先降低后上升的趋势,磨损量与摩擦系数呈现正相关关系,观察其磨痕形貌其磨损形式主要为疲劳磨损和黏着磨损,当前实验条件下进给距离为1.2 mm时,耐磨性能最佳。     

钢表面激光熔覆钴基合金层的组织和耐磨性的研究

采用CO₂横流激光在40Cr钢表面熔覆不同配比的钴基合金粉末,采用摩擦磨损试验机测试试样的摩擦磨损性能。对摩擦系数以及耐磨性均较高的试样,采用微观分析及力学性能测试手段对熔覆层显微组织、物相、成分进行比较研究。结果表明:在现有实验条件下,激光熔覆层的强化相呈现网络状加弥散分布的颗粒状使裂纹或者缺陷的萌生门槛值增加,裂纹扩展速率减慢,导致钴基合金激光熔覆层的摩擦系数和耐磨性能的协同提高。     

钛合金表面激光熔覆涂层的耐磨性能

为了提高钛合金的表面耐磨性能,采用MXP-2000型销盘式摩擦磨损实验机,以镍包石墨粉末为原材料,利用CO2激光器在TC4合金表面上熔覆耐磨涂层,进行钛合金及激光熔覆涂层的干摩擦磨损实验,并用扫描电镜对磨损表面进行观察和分析。实验结果表明,激光熔覆涂层的摩擦系数为0.56,与钛合金的摩擦系数基本相同,但激光熔覆涂层的磨损失重量比钛合金低接近一个数量级,说明激光熔覆涂层可以大大提高钛合金的表面耐磨性能。TC4合金的磨损机制以粘着磨损为主,激光熔覆涂层的磨损机制以磨粒磨损为主,涂层的高硬度加上涂层里的TiC增强相是其耐磨性高的主要原因。     

激光微造型的非配合摩擦副表面增摩特性研究

为了研究非配合摩擦副工件不同表面形貌对表面摩擦性能的影响,根据非配合摩擦副的摩擦特性,采用连续激光加工方法,在试件表面上加工出网状分布的凹坑形貌以形成环形凸起形貌,将凹坑直径、加工区域占有率、平均深度等参量作为分析变量,对试样进行了表面形貌检测与摩擦磨损测试。结果表明,表面摩擦系数随着凹坑深度的增加而增大,达到增摩效果,微结构区域面积占有率对摩擦系数的影响不是很明显。     

激光冲击20CrNiMo钢表面微造型摩擦学性能研究

为了探索激光冲击20CrNiMo钢表面微造型摩擦学性能,从表层微观结构和表面宏观形貌两个角度,研究了激光冲击强化的方法对20CrNiMo钢表面摩擦磨损性能的影响。采用激光以不同搭接率搭接冲击20CrNiMo钢,用透射电子显微镜观察激光搭接冲击20CrNiMo钢试样表层微观组织结构,取得了试样表层晶粒状态的照片;采用CETR UMT摩擦磨损试验机对其进行摩擦磨损试验,取得了试样表面摩擦系数和磨损量的数据。结果表明,激光冲击强化作用可以导致20CrNiMo钢试样表层晶粒细化,在磨损过程中,晶粒细化层明显抑制表面疲劳磨损的产生,从而提高其耐磨性能;激光冲击搭接率越高,金属材料表面的摩擦磨损性能越好。     

SS系列机车制动工况及轮对椭圆化在线监测的研究与实现

提出了一种SS系列机车制动工况及轮对椭圆化在线监测的研究,利用两个位移传感器实时检测制动器传动装置的位移量、车轮轮箍踏面的位移量,通过工控机计算以实现对制动工况中的缓解、制动情况、闸瓦磨损情况、轮箍磨损及轮对椭圆化情况的在线监测;以便于及时处理制动工况中的不良问题,保证行车的安全。通过MATLAB软件仿真了轮对椭圆化检测的变化曲线,验证了研究中对轮对椭圆化情况在线监测的可行性。     

SS系列机车制动工况及轮对椭圆化在线监测的研究与实现

提出了一种ss系列机车制动工况及轮对椭圆化在线监测的研究,利用两个位移传感器实时检测制动器传动装置的位移量、车轮轮箍踏面的位移量,通过工控机计算以实现对制动工况中的缓解、制动情况、闸瓦磨损情况、轮箍磨损及轮对椭圆化情况的在线监测;以便于及时处理制动工况中的不良问题,保证行车的安全。通过MATLAB软件仿真了轮对椭圆化检测的变化曲线,验证了研究中对轮对椭圆化情况在线监测的可行性。     

电解铜箔阴极辊研磨原因的分析

阴极辊在电解铜箔生产中表面因受到电化学和铜箔剥离的正常腐蚀,造成磨辊外,还有很多不正常的因素造成磨辊。     

汇流环新材料配对试验与分析

对几种不同滑环和电刷材料配对组成的摩擦副的电接触性能及耐磨性进行了测试和分析研究,为今后的设计提供了依据。     

铸铁表面Cr合金化层的微观结构及耐磨性能

采用聚焦光束重熔预涂单质Cr粉的方法对灰铸铁进行了表面改性处理,用SEM,EDS,Xray等分析了合金化层的微观组织特点及其物相组成,用环块摩擦试验测试了合金化层的耐磨性能。试验结果表明,聚焦光束重熔Cr粉合金化层的耐磨性较灰铸铁基体明显提高,合金化层的耐磨性随着Cr粉预涂量的增加而提高,表面磨损机制由犁沟和划伤转变为表面塑性变形。其原因在于,随Cr粉预涂量的增加,合金化层微观组织中的富铁α(Fe,Cr)+Cr7C3共晶体基底依次被富铁的α(Fe,Cr)+Cr23C6共晶体和富铬的α(Fe,Cr)铁素体取代。     

注氮TiN镀层的背散射和透射电镜分析

用100keV的N~+注入表面镀有TiN的H31钢(0.35C 6Cr 1.5MoV)。背散射(RBS)测量表明,中能氮离子注入能使Fe—TiN界面区的Fe、Ti发生明显的原子混合。镀层横截面的透射电镜(TEM)研究证明,N~+注入不仅消除了镀层中的大颗粒Ti,细化了TiN晶粒,而且使界面区的α—Ti向δ—TiN、εTi_2N混合相转化。最后指出了使镀层磨损性能得到改善的原因。     

用扫描电镜研究CNx/TiN涂层的摩擦磨损

利用一台直流磁控溅射和多弧沉积设备在高速钢(HSS)衬底上沉积CNx／TiN多层复合膜，涂层的硬度超过50GPa。销-盘式摩擦试验研究了涂层的滑动摩擦性能，利用扫描电镜观察并分析了薄膜的磨损模式。结果显示涂层结构致密，附着牢固。涂层的主要磨损形式为粘着磨损、疲劳磨损和磨粒磨损。     

溶覆层组织对耐磨性能的影响

本文介绍了利用大功率CO2连续激光器对45钢表面进行了自动送粉熔覆镍基合金的试验，研究了激光熔覆组织对耐磨性能的影响。     

激光强化改善半钢材料耐磨性的实验研究

激光强化技术是有效改变金属材料耐磨性的一种手段,对于半钢材质来说,只要选择的加工工艺参数合理,就可以获得理想的淬硬层组织。硬度测量结果表明:其耐磨性将大幅提高,这一点通过试样的磨损试验最终得以证实。     

2MW风力发电主轴轴承磨损原因探讨

通过对风力发电主轴轴承进行化学成分、显微组织、力学性能以及磨损形貌进行技术分析,发现轴承的磨损属于疲劳磨损,从而得出风力发电主轴轴承磨损的原因。