干摩擦条件下SiC/MoSi_2与WC-Co对磨时的磨损特性研究

采用扫描电镜和能谱仪观察和测定了SiC/MoSi2复合材料与WC-Co对磨试样的磨损表面和磨屑的形貌及成分,研究了SiC/MoSi2复合材料与WC-Co摩擦副的干摩擦磨损性能和磨损机理。研究结果表明:SiC/MoSi2复合材料与WC-Co摩擦副的主要磨损机制在初始磨损阶段主要由微观断裂机制控制,并伴有粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损;在稳定磨损阶段由粘着磨损机制控制,并伴有微观断裂和氧化磨损。SiC/MoSi2复合材料与硬度较大的WC-Co磨轮对磨时的磨损率比与硬度较小的CrWMn钢磨轮对磨时的磨损率低。     

C/C-Cu复合材料的摩擦磨损行为

采用无压熔渗方法制备1种新型的C/C-Cu复合材料,研究该材料与紫铜对偶在干摩擦往复运动条件下的磨损行为,系统考察载荷30～70 N和速度0.25～1.0 m/s范围内摩擦副材料的磨损性能;通过对磨损表面及磨屑的显微分析,建立C/C-Cu复合材料的磨损机制转变图。结果表明:在选定的试验条件下,根据C/C-Cu复合材料的磨损程度,可将磨损图划分为轻微磨损区和严重磨损区。在轻微磨损区,低载荷下的主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损;在较高载荷下,磨损主要由磨屑膜的脱落引起;在严重磨损区,复合材料的磨损机制为剥落磨损。     

MoS_2含量对Cu/Cu-MoS_2功能复合材料组织及性能的影响

采用真空热压法制备不同MoS2含量的Cu/Cu-MoS2功能复合材料,测定其密度、硬度和电导率,并用MMU-5GA微机控制真空高温摩擦磨损试验机测试其摩擦磨损性能,通过扫描电镜对试样显微组织及磨损形貌进行观察,并进行能谱分析。结果表明:通过真空热压法制备的功能复合材料组织均匀、过渡层明显,Cu层与耐磨层的过渡平稳,界面结合强度较高;烧结过程中,Cu与部分MoS2发生反应,烧结产物主要为复杂的CuS-Mo化合物及单质Mo;随着MoS2含量的增加,材料的电导率和密度下降,硬度及耐磨性提高;单质Mo及MoS2对材料的耐磨性影响较大,当耐磨层含3%质量分数的MoS2时,功能复合材料的电导率与耐磨性有较好的配合。     

氮气、空气条件下炭/炭复合材料的摩擦磨损性能

在MM-1000型摩擦试验机上,对炭/炭复合材料分别在氮气和空气中模拟正常着陆能量条件下的摩擦磨损行为进行测试。结果表明:在氮气中,炭/炭复合材料的摩擦因数较高,达到0.32～0.4,磨损率较低,质量磨损率为18 mg/次,线性磨损率为1.4μm/次;在空气中,材料的摩擦因数较低,为0.2～0.3,但磨损率较高,质量磨损率为48 mg/次,线性磨损率为3.8μm/次。磨损表面及磨屑的SEM形貌表明:在空气中,材料摩擦表面易形成炭纤维、基体炭相互脱离的磨屑,其主要磨损机制为氧化磨损;在氮气中,则有纤维与基体炭连接良好、大尺寸的磨屑出现,主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损。     

含MoS2的Ni基合金摩擦学特性的研究

用粉末冶金法制备了Ni基合金材料,测试了合金机械性能及其在室温下的摩擦磨损性能,同时还探讨了其耐磨机理.研究结果表明,MoS2质量分数为10%～15%的合金具有较好的机械和摩擦磨损综合性能.该合金主要由Ni基固溶体、定比化合物CrxSy、MoS2和Mo2S3等相组成,在室温下摩擦表面形成含硫化合物复合膜而起润滑作用.     

MoS_2的电镀工艺对低温低压下MoS_2-Ni基金刚石钻头胎体摩擦性能的影响

基于金刚石钻头干钻时出现较高摩擦热的现象,采用MoS2作为胎体润滑剂,用电镀法制备MoS2-Ni复合胎体材料,以减小胎体的摩擦因数、降低摩擦热;并研究电镀工艺对MoS2复合镀层的显微硬度和低温低压下复合镀层对胎体摩擦性能的影响。结果表明:随镀液中MoS2浓度增大,镀层的显微硬度和胎体的摩擦因数降低,当MoS2浓度大于0.5g/L时,镀层的显微硬度和胎体的摩擦因数变化不大;随镀液pH增大,镀层显微硬度降低,胎体的摩擦因数先减小后增大,当镀液pH增大到4.0后,镀层的显微硬度变化不大,胎体摩擦因数达最小值;随镀液电流密度增大,镀层显微硬度和胎体摩擦因数先减小后增大,当电流密度增大到2.5A/cm2时,镀层的显微硬度和胎体摩擦因数达到最小值。摩擦磨损后的胎体材料形貌分析表明,控制好电镀工艺条件,可实现低温低压下MoS2-Ni复合材料对胎体的润滑作用。     

3Cr2W8V钢高温高载下的干摩擦滑动磨损特性

对３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢高温高载下的干摩擦滑动磨擦滑动磨损性及磨损面形貌、磨损面表层和次表层的组织和硬度进行了试验和分析。结果表明：高载下３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢的力学性能是决定材料磨损特性的低载下磨损面上形成氧化物磨屑的覆盖,而在国高载和高温下都未形成氧化物磨屑的覆盖;高温高载下,主要因３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢本身承能力下降,氧化物磨屑未能覆盖于磨损面上,故对磨损面起不到保护作用。     

C/C坯体密度对熔融渗硅法制备的C/C-SiC复合材料摩擦行为的影响

以密度分别为0.92,1.10和1.46 g/cm3的多孔C/C材料为坯体,采用熔融渗硅法获得密度分别为1.94,1.86和1.79 g/cm3的C/C-SiC复合材料A、B和C。将C/C-SiC复合材料与40Cr钢配副进行滑动摩擦实验,研究其摩擦磨损行为。结果表明:随载荷增加,坯体密度为1.83 g/cm3的材料B的摩擦因数较稳定,基本围绕0.60波动,波动幅度0.2。材料A的摩擦因数波动幅度为0.3,而材料C的摩擦因数呈直线下降,降幅最大达0.5。但随时间延长,在试验载荷下,材料A的摩擦因数稳定性最好,波动幅度为0.07。SEM形貌表明,低载荷下,C/C-SiC复合材料的陶瓷相磨屑易聚集在摩擦膜边缘,而高载荷下磨屑分布较均匀,但摩擦表面都较粗糙,未形成完整、致密的摩擦膜。     

MoS2?Ag?V2O5对镍基材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金烧结工艺制备了含不同润滑剂（MoS₂、Ag和V₂O₅）的镍基自润滑复合材料,研究了镍基复合材料在室温至600 ℃之间的摩擦磨损性能,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和Raman光谱等分析相组成和磨损形貌。结果表明:镍基自润滑复合材料的摩擦系数随温度的增加呈先增加后降低的趋势。在室温条件下,随着Ag含量的增加,复合材料的摩擦系数减小;在600 ℃,随着V₂O₅含量的增加,复合材料的摩擦系数和磨损率均降低。在中低温,镍基自润滑复合材料主要由MoS₂和Ag起润滑作用,降低材料摩擦磨损;在高温,复合材料发生了摩擦化学反应,生成新的钼酸银润滑相,润滑机理是由钼酸银和V₂O₅的协同润滑效应。     

载流条件下C／C-Cu复合材料的摩擦磨损行为

采用真空无压熔渗工艺制备炭纤维整体织物炭/炭-铜(C/C-Cu)复合材料,在改装的QDM150型干式摩擦性能试验机上进行载流条件下的干滑动模拟实验,研究电流及紫铜对偶盘转速对C/C-Cu复合材料摩擦磨损性能的影响规律.利用扫描电镜观察分析磨损表面及磨屑形貌.结果表明:C/C-Cu复合材料的摩擦因数随电流增大而减小,质量磨损率随电流增大而增大,接触表面的化学反应使得正极的磨损大于负极;复合材料的摩擦因数和磨损率均随着转速增大而降低.扫描电镜观察分析发现正极生成的磨屑主要以片状剥落层的形式存在,而负极的磨屑细小松散,呈等轴状.