热喷涂新型WC/Co耐磨涂层材料研究进展

综述了新型WC/Co耐磨涂层材料的耐摩擦磨损机理以及主要热喷涂耐磨涂层材料的性质。分析了超细化、纳米化涂层耐磨性能提高的原因,指明了涂层微观组织结构的超细化、纳米化提高了涂层耐磨性,成为新型耐磨涂层的发展方向,同时指出了耐磨涂层结构进一步向纳米尺度细化需要解决的问题和克服的困难。     

微观组织对X70管线钢浆料磨损特性的影响

利用湿砂橡胶轮磨损试验机对同成分不同组织的三种管线钢进行了浆料磨损实验,随后对磨损后的试样表面进行扫描电镜观察和三维白光干涉分析,研究组织类型影响耐磨性的原因及磨损的微观机理.结果表明:当磨损机理以微观犁沟和微观疲劳为主时,复相组织中共存的两相硬度差别越大,磨痕的微观变形越不易协调,磨损质量损失越明显;当整体力学性能接近时,粒状贝氏体+针状铁素体的复相组织最为耐磨,粒状贝氏体+多边形铁素体复相组织次之,板条贝氏体+多边形铁素体复相组织耐磨性最差.      

HVOF热喷涂制备Fe基非晶合金涂层的微观结构和摩擦磨损性能研究

通过高速氧燃料火焰喷涂制备一种Fe59Cr12Nb5B20Si4非晶金属涂层,与商用316L不锈钢相比,以实现更低的热导率和更好的耐磨防护效果。所制备的涂层具有致密层状结构(孔隙率小于1%),有轻微的氧化发生。Fe基涂层的微观结构中具有非晶骨架并有纳米晶析出,其热导率(2.66 W/m K)显著低于不锈钢涂层(5.87 W/m K)。得益于这种微观结构,涂层硬度可达到1258±92 HV。因为涂层磨损机理的改变,涂层的摩擦系数和磨损量在200℃时上升,并在400℃时下降。涂层在室温时的磨损机理主要为疲劳磨损并伴有氧化磨损。在200℃时,由于第三粒的磨损,磨损过程加速。400℃下涂层耐磨性能的下降可能导致大面积的氧化膜的生成。     

材料磨损及强化工艺的选择

一、前言 以往通常把硬度作为材料耐磨的唯一标志,因此热处理时片面追求高硬度,甚至不惜大幅度地牺牲塑性、韧性以求耐磨。根据磨损理论的发展及磨损实践来看,这显然是不合理的。人们已经注意到磨损是一个系统性质,和许多因素有关,例如另件的接触形式、应力大小、环境温度、环境性质、晶粒大小、显微组织、硬度、变形率、再结晶温度等等均影响到磨损。应充分注意显微组织的作用,在不同系统环境中材料所表现的各种各样的磨损行为,都最终地决定于微观的组织结构,而且从这种微观分析出发,才能     

振动筛合金篦条磨损机理及抗磨损技术

分析了山西焦化股份有限公司振动筛合金篦条磨损情况，对合金篦条磨损机理进行了研究，提出控制磨蚀和提高材料耐磨洼的方法。     

超音速火焰喷涂铁基非晶纳米晶涂层微观组织及性能的研究

利用先进的AC-HAVF喷涂技术制备了Fe基非晶纳米晶涂层,研究了其微观组织、热稳定性以及耐磨耐蚀性能.试验结果表明涂层主要由FeNi3和Fe2B相组成;涂层与基体结合很好,涂层的孔隙率约为1.8%;涂层表面硬度分布不是均匀,最高可达1 570 HV,平均硬度为1361.1 HV;涂层具有优异的耐磨耐蚀性,其磨损体积是0Gr13Ni5Mo不锈钢的0.15倍,平均腐蚀速度是0Cr13Ni5Mo不锈钢的0.56倍,涂层的磨损机理主要是疲劳磨损;所获得的非晶纳米晶涂层有很好的热稳定性.     

TiN镀层的摩擦磨损试验研究

本文利用扫描电镜和透射电镜对空心阴极法制备的ＴｉＮ镀层的微观形貌和组织结构进行了分析，定量地测定了干态介质润滑和磨料磨损条件下ＴｉＮ镀层的摩擦磨损行为，并对ＴｉＮ镀层磨损机理进行了探讨。     

超音速火焰喷涂技术制备的双峰WC–CoCr涂层磨粒磨损特性

采用超音速火焰喷涂(high velocity oxy-fuel,HVOF)工艺分别制备了双峰结构和常规结构的WC–CoCr复合涂层。比较了不同结构WC–CoCr涂层的组织结构、显微硬度和断裂韧性;在涂层磨粒磨损实验的基础上,探讨了双峰结构WC–CoCr涂层的磨损机理。结果表明:与常规结构的WC–CoCr复合涂层相比,在由含质量分数30%超细WC粉末制备的双峰结构涂层中,WC在黏结相中溶解最多,断裂韧性最低;由含质量分数50%超细WC粉末制备的双峰结构涂层最致密,显微硬度与断裂韧性最高,耐磨粒磨损性能最优良。     

粗晶硬质合金的研究现状及其发展前景

粗晶硬质合金具有特殊性能和用途，尤其是高温粗晶硬质合金具有结构缺陷少、显微硬度高、微观应变小等一系列优点，因此被广泛应用于矿山工具、冲压模具、石油钻采、硬面材料等领域。综述了国内外粗晶硬质合金的研究进展。介绍了其增韧耐磨机理和制备粗晶WC粉末的主要方法。     

笼套硬质合金冲蚀磨损机理研究

通过对某气田中使用的三种进口笼套的材料及微观组织结构分析和冲蚀形貌分析,研究了硬质合金材料的冲蚀磨损机理。研究结果表明:三种材料在微观组织结构上的晶粒度均匀性和致密度存在差异,导致材料的机械性能及磨损性能差别较大;笼套硬质合金的冲蚀磨损形式主要为局部裂纹与裂纹剥落,粘结相Co的脱落导致WC颗粒产生裂纹后断裂并脱落,以及WC氧化导致的氧化磨损。通过湿磨损试验对比分析了三种材料的耐磨损性能,试验结果符合实际工况磨损,证明了试验的合理性。     

热轧中锰马氏体耐磨钢的冲击磨损行为

 利用MLD-10型动载磨料磨损试验机,系统研究了热轧中锰马氏体耐磨钢在1、2.5和5 J冲击能量作用下的冲击磨料磨损行为,并与Hardox450钢进行了比较。借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和布氏硬度计等设备分析了试验钢的组织、力学性能及磨损表层、亚表层,并探讨了其磨损机制。研究结果表明,试验钢的显微组织为板条马氏体,与Hardox450钢相比,其布氏硬度更高,-40 ℃下的冲击吸收能量更低,分别为503HB和15.3 J。相同工况条件下,试验钢的磨损失重明显小于Hardox450钢,且基于有效磨损时间修正后的磨损率均随着冲击能量的升高,呈现出先增大后减小的趋势。当冲击能量为2.5 J时,磨损率最大,磨损失重量最多。原因在于,冲击能量较低时,试验钢的磨损主要以犁沟为主,并伴随着少量的磨粒嵌入,磨损失重较少;当冲击能量为2.5 J时,磨损表面的切削加剧,且塑性变形造成大量磨粒嵌入基体,导致应力集中,并在反复冲击过程中产生疲劳裂纹,随后扩展至试验钢表面,形成疲劳剥落,磨损亚表层出现明显剥落坑,失重显著增加;当冲击能量为5 J时,磨损表面塑性变形增加,加工硬化显著,疲劳磨损占据主导,磨损表面硬度较高,犁沟和磨粒嵌入较少,磨损亚表层更为平整均匀,失重反而减少,磨损率下降。     

深冷处理对NM500耐磨钢性能与磨损行为的影响

以一种自行设计的NM500级别耐磨钢为研究对象,利用冲击磨损试验,分析了深冷处理对其组织性能和磨损行为的影响。结果表明,NM500耐磨钢经深冷处理后,抗拉强度、硬度和冲击韧性均有提高,在淬火+深冷+回火处理后,最佳的综合力学性能可达抗拉强度1 910 MPa、硬度523HB、冲击韧性24.3 J/cm2,此时试验钢组织主要为马氏体,有Nb和Ti的碳化物析出。深冷处理通过残余奥氏体向马氏体转变,减少了不稳定相的含量,提升了试验钢的力学性能,从而使淬火+深冷+回火处理后的试验钢具有更高的耐磨性,此时的磨损机制以磨粒磨损为主,磨损形貌主要为犁沟、犁皱。而未经深冷处理的淬火+回火处理试验钢磨损机制以黏着磨损为主,磨损形貌主要为剥落坑和切削。     

M50NiL轴承钢渗层碳化物特征与滑动磨损行为的研究

摘要：研究了M50NiL轴承钢在不同磨损时间和外加应力作用下的磨损行为和机制。结果表明：渗碳层组织为孪晶马氏体和近球状MC、M23C6和棒状M2C型碳化物。外加应力对钢的磨损形式与形貌具有显著影响，钢的磨损形式为轻微粘着磨损和磨料磨损，摩擦因数较快保持稳定到0.02。延长磨损时间对钢的磨损性能与机制具有明显作用，磨损时间达到3万s，MC、M23C6、M2C脱落，部分碳化物破碎形成磨料磨损。磨损时间与外加应力耦合作用显著影响钢的磨损性能与质量，磨损时间为3000s，外加应力由0306MPa增至1530MPa，碳化物导致磨料磨损，磨损质量由025mg增至038mg；外加应力增至2142MPa，更多大尺寸碳化物脱落，导致钢的摩擦因数逐渐升高至0037，磨损质量达到033mg。     

Research on carbide characteristics and sliding wear behavior of carburized layer of M50NiL bearing steel

The wear behavior and wear mechanism of M50NiL bearing steel under different wear times and applied stresses were studied. The results show that the microstructure of the carburized layer is composed of twin martensite, nearly spherical MC, M23C6 and rod like M2C carbides. The applied stress has a significant effect on the wear form and morphology of steel. The wear forms of the steel are slight adhesive wear and abrasive wear. The friction coefficient of the steel keeps stable to 002. Prolonged wear time has an obvious effect on the wear property and mechanism of steel. When the wear time reaches 30000s, MC, M23C6 and M2C carbides rub off. Some carbides are broken and subsequently formed abrasive wear. The coupling effect of wear time and applied stress significantly affect the wear property and quality of steel. When the wear time is 3000s, the applied stress increases from 0306MPa to 1530MPa. The wear weight loss increases from 025mg to 038mg due to carbides abrasive wear. When the applied stress increases to 2142MPa, large scale carbides rub off. This leads to the increasing of the friction coefficient to 0037 and the wear mass to 033mg.     

Microstructure and Abrasive Wear Behavior of Medium Carbon Low Alloy Martensitic Abrasion Resistant Steel

The effect of processing parameters such as hot rolling and heat treatment on microstructure and mechanical properties was investigated for a new 0.27mass% C and Ni,Mo-free low alloy martensitic abrasion resistant steel.The three-body impact abrasive wear behavior was also analyzed.The results showed that two-step controlled rolling besides quenching at 880℃and tempering at 170℃could result in optimal mechanical property:the Brinell hardness,tensile strength,elongation and-40 ℃impact toughness were 531,1 530 MPa,11.8% and 58J,respectively.The microstructure was of fine lath martensite with little retained austenite.Three-body impact abrasive wear results showed that wear mechanism was mainly of plastic deformation fatigue when the impact energy was 2J, and the relative wear resistance was 1.04times higher than that of the same grade compared steel under the same working condition.The optimal hardness and toughness match was the main reason of higher wear resistance.     

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.     

Effect of heat treatment process on impact wear property and mechanism of SKD11 steel

The microstructure, mechanical property, phase of SKD11 steel after vacuum heat treatmentor deep cryogenic heat treatment were studied by means of OM, hardness tester, impact tester and XRD.The impact wear properties of SKD11 steel under the two heat treatments were tested by MLD- 10 dynamic load- bearing wear tester. The impact wear mechanism was also analyzed. The results show that the microstructures of SKD11 steel after the two heat treatmentsare composed of tempering martensite, retained austenite and carbide. The hardness after cryogenic treatment is 1HRC higher than that of the vacuum treatment and impact toughness decreases lightly. Under impact wear conditions, the weight loss of the sample during deep cryogenic treatment is lower than that of the vacuum treatment, which shows better wear resistance. In the studied wear time, the wear mechanism of the sample after vacuum treatment is high stress surface fatigue and abrasive wear, and the wear mechanism of the sample after cryogenic treatment is slight abrasive wear.     

新型耐高温磨损钢板组织性能与高温磨损行为研究

摘要：随着低合金耐磨钢应用领域逐渐增加,对其中高温条件下的耐磨性能提出了要求。通过成分设计、控制轧制和离线热处理工艺制备了一种Mo、V合金化新型低合金高温耐磨钢。初步探索了其在300~500℃温度范围的高温磨损行为和组织演变,并与同硬度级别的商用常规耐磨钢NM450进行了对比分析。结果表明：通过添加Mo和V等元素可以抑制位错密度降低、板条合并以及渗碳体析出、长大过程,提高了高温耐磨钢的高温强度等力学性能,从而提高了其高温磨损性能。300、400、500℃温度的磨损性能分别是常规NM450的1.5、1.4和2.2倍左右。300到500℃的磨损机制由磨料磨损向氧化磨损和塑性变形转变。高温耐磨钢高温屈服强度相对更高,塑性变形更小。     

等离子表面冶金铁基合金层磨粒磨损机理

 采用等离子表面冶金技术，在Q235钢表面获得铁基冶金层，并对其进行磨粒磨损实验。实验结果表明，冶金层耐磨性比淬火45号钢有较大提高。等离子表面冶金层磨粒磨损机制主要为两种类型：①塑性变形－切削；②断裂－剥落。磨损过程为两种机制综合作用的结果，冶金层组织对磨粒磨损机制有显著影响。     

90Cr6MoRE耐磨铸钢的研究

本文研究了中铬钢的化学成、分淬火温度、回火温度、显微组织、相结构与力学性能和耐磨性的关系。结果得出,中铬钢在同一热处理条件下,随碳含量的提高耐磨性随之提高,对同一碳含量大,随淬少温度的提高耐磨性亦随之提高。90Cr-6MoRE钢在磨损试验条件下,耐磨性接近于高铬钢或高铬铸铁,明显地高于高锰钢和低合金钢。90Cr6MoRE钢的碳化物为M_7C_3型加少量M_3C型。90Cr6MoRE钢衬板装机试验寿命比同机高锰钢衬板提高1倍以上。