电气机车接触线用Cu-0.1Ag合金的滑动磨损行为

对铜/铝复合接触线用Cu-0.1Ag合金采用45号钢及青铜为摩擦副进行磨损试验,观察了不同载荷和滑动速度下试样磨损表面的形貌。结果表明,磨粒磨损和粘着磨损是铜银合金滑动磨损的主要机制。以45号钢为摩擦副时,磨损表面有大量的塑性变形发生,滑动方向上有明显的犁沟和切削痕迹,在磨损表面有氧化铜生成,它既是磨损过程中的磨粒又是润滑剂;以青铜为摩擦副时,磨损表面产生严重的剥落坑和粘着块,且磨损量明显大于以45号钢为摩擦副的磨损量。     

润滑条件下WC-CoCr涂层的磨损行为

研究了在润滑条件下,WC-CoCr涂层与SiC摩擦副对磨时的摩擦和磨损性能,分析了加载载荷和润滑条件(干摩擦、润滑脂、金刚石研磨膏)对WC-CoCr涂层摩擦系数和磨损量的影响规律,对涂层的磨损机理进行了探讨。实验结果表明:脂润滑时,WC-CoCr涂层与SiC摩擦副对磨时的摩擦系数和磨损率降为最小,其中摩擦系数基本在0.1左右波动;金刚石研磨膏润滑时,磨损率高达1.521 24×10-6 g/m,为干摩擦条件下的2.68倍,抗磨减摩效果不理想;干摩擦时,涂层表面存在硬挤压痕,主要磨损机制为微切削并伴随着塑性变形,而在金刚石研磨膏润滑条件下,三体磨粒磨损起主导作用。     

(W,Mo)C-Al_2O_3复合材料室温往复滑动摩擦磨损性能

采用放电等离子烧结(SPS)方法,在较低的烧结温度(1550℃)下制备了(W,Mo) C-Al_2O_3复合材料。在HASR型往复摩擦磨损试验机上采用球盘式摩擦方式,对室温下(W,Mo)C-Al_2O_3复合材料与SiC陶瓷球对偶时的摩擦磨损试验结果进行分析,探讨了在干摩擦条件下滑动速度与载荷等摩擦磨损条件对摩擦副的摩擦因数影响规律,对摩擦盘的摩擦表面形貌与摩擦副的磨损机制进行分析。结果表明:(W,Mo)C-Al_2O_3合金试样随着滑动速度和载荷的增大,摩擦因数及磨损率总体呈下降趋势,平均摩擦因数值在0.2～0.6之间,磨损率数量级在10~(-6)～10~(-5)之间;随着滑动速度、载荷的减少,磨痕深度呈变浅趋势;随着载荷的增大,(W,Mo)C-Al_2O_3/SiC摩擦副的磨损机制从疲劳磨损和磨粒磨损为主转变为表面断裂和剥落机制为主。     

Q460钢磨损性能研究

对Q460钢不同部位的显微组织和硬度进行了分析,并采用环块式和销盘式滑动磨损试验条件进行了摩擦磨损试验。结果表明,Q460钢的边部和心部组织都为铁素体和珠光体,而心部组织相对粗大、平均硬度相对较低;环块式滑动磨损试验条件下,随着加载载荷的增加,无润滑和油润滑条件下Q460钢的磨损失重和磨损率都呈现为逐渐增加的趋势,当载荷相同时,无润滑条件下的磨损失重和磨损率高于润滑条件下的试样;销盘式滑动磨损试验条件下,随着载荷的增加,Q460钢的磨痕深度和磨损率都呈现为逐渐增加的趋势;当载荷为20 N时,Q460钢的磨损主要以疲劳磨损和磨粒磨损为主;当载荷增加至40 N时,Q460钢的磨损则主要为疲劳磨损。     

超声振动对GCr15/45钢摩擦副油润滑下的摩擦磨损性能影响

在超声振动摩擦磨损实验仪上考察了超声振动对GCr15/45钢摩擦副油润滑下的减摩抗磨性能影响,初步探讨了在超声振动下摩擦磨损机制。结果表明,超声振动作用下45钢表面的质点会产生振动,减小了摩擦副间的正压力,破坏了表面油膜的形成影响摩擦副间的减摩抗磨性能。在所选试验载荷范围内,超声振动均可以不同程度的改善摩擦副的减摩抗磨性能,其中载荷为40 N时,超声振动对摩擦副的减摩抗磨性能改善最显著,摩擦因数和磨损体积比没有超声振动时分别降低了10%和49%。超声振动没有改变GCr15/45钢摩擦副的磨损机制,但可以减轻磨粒磨损程度。     

软氮化25Mn钢的摩擦学性能研究

研究了软氮化25Mn钢与35CrMo钢在干摩擦、润滑摩擦及不同载荷工况下的摩擦磨损性能,并分析了摩擦磨损机理。结果表明,润滑摩擦时最小平均摩擦因数为0.125,最大平均摩擦因数为0.193;干摩擦时最小平均摩擦因数为0.286,最大平均摩擦因数为0.471。润滑摩擦时最小磨损量为0.049 mg,最大磨损量为0.065 mg;干摩擦时最小磨损量为0.053 mg,最大磨损量为0.085 mg。干摩擦时的磨损形式有磨粒磨损和粘着磨损,而润滑摩擦时只有较浅的犁沟。     

磨损

正磨损定义:机件表面接触相对运动时,形成磨屑,使表面材料逐渐损失,造成表面损伤的现象。通常用磨损量、磨损率和耐磨性作为磨损的评定。按磨损破坏的机理和特征,可以分为:1黏着磨损(咬合磨损):在滑动摩擦条件下,当摩擦相对滑动速度较小(钢小于1m/s)时发生。它是因缺乏润滑油,摩擦副表面无氧化膜,且单位法向载荷很大,以致接触应力超过实际接触点处屈服强度而产     

磨损

正磨损定义:机件表面接触相对运动时,形成磨屑,使表面材料逐渐损失,造成表面损伤的现象。通常用磨损量、磨损率和耐磨性作为磨损的评定。按磨损破坏的机理和特征,可以分为:1黏着磨损(咬合磨损):在滑动摩擦条件下,当摩擦相对滑动速度较小(钢小于1 m/s)时发生的。它是因缺乏润滑油,摩擦副表面无氧化膜,且单位法向载荷很大,以致接触应力超过实际接触点处的屈服强度     

重型车辆发动机电镀Cr活塞环的摩擦学性能

利用SRV试验机模拟重型车辆发动机电镀Cr活塞环/缸套摩擦副的工作状态,测试了不同条件下摩擦副的摩擦因数和磨损量.采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析了磨痕形貌和表面化学成分,研究了电镀Cr活塞环的磨损机制.结果表明,随载荷的增加,摩擦副的摩擦因数减小,总失重量增加.随滑动频率的增加,摩擦副的摩擦因数减小,总失重量先减小后增加,滑动频率为20 Hz时,总失重量达到最小值.随温度的升高,摩擦副的摩擦因数增大,总失重量增加.活塞环和缸套的磨损机理以磨粒磨损为主,在高载荷,高频率或高温条件下,活塞环的磨损机理转变为磨粒磨损和黏着磨损.     

纳米粒子对钢/钢摩擦副摩擦学性能影响的试验研究

选用合成极压蜗杆油、未加油性剂和极压剂的半成品蜗杆油作为基础试验油 ,将超微金刚石粉、纳米铁粒子和纳米铜粒子分别以两种不同质量比分散到半成品蜗杆油中。在 MM-2 0 0型磨损实验机上 ,考察纳米粒子的抗磨减摩性 ,并与传统的油性剂、极压剂进行比较。同时探索应用于钢 /钢副硬齿面的新型抗磨减摩添加剂。试验结果发现 :平均粒径尺寸为 5 nm的超微金刚石粉具有优于传统油性剂、极压剂的抗磨减摩性能 ,可以大大降低钢 /钢副的摩擦 ,减小磨损。但钢 /钢副中不宜使用含有纳米铁粒子的润滑油。     

Friction and wear of Si3N4 ceramic/stainless steel sliding contacts in dry and lubricated conditions

Austenitic stainless steel AISI 321 is one of the most difficult-to-cut materials. In order to investigate the wear behavior of Si₃N₄ ceramic when cutting the stainless steel, wear tests are carried out on a pin-ondisk tribometer, which could simulate a realistic cutting process. Test results show that the wear of Si₃N₄ ceramic is mainly caused by adhesion between the rubbing surfaces and that the wear increases with load and speed. When oil is used for lubrication, the friction coefficient of the sliding pairs and the wear rate of the ceramic are reduced. A scanning electron microscope (SEM), an electron probe microanalyzer (EPMA), and an energy dispersive x-ray analyzer (EDXA) are used to examine the worn surfaces. The wear mechanisms of Si₃N₄ ceramic sliding against the stainless steel are discussed in detail.     

Friction and wear behavior of the PVD (Zr,Ti)N coated cemented carbide against 40Cr hardened steel

(Zr,Ti)N hard coatings were deposited on WC/TiC/Co cemented carbide by multi arc ion plating. Friction and wear behavior of the (Zr,Ti)N coatings against 40Cr hardened steel were evaluated using a ball-on-disk tribometer. The friction coefficients and wear rates were measured with varying applied loads and sliding speeds. The results showed that the friction coefficient increased with the increase of the applied load, and decreased with the increase of sliding speed. The wear rate decreased with both increasing applied load and sliding speed. The wear mechanism of the coatings at low friction loads was mild abrasive wear and flake while brittle fracture and flake at high applied loads. The wear mode of the (Zr,Ti)N coatings changed from adhesive wear and brittle fracture to mild abrasive wear as the sliding speed increased. The EGC coating which presents a graded distribution of coefficient of thermal expansion shows best wear resistant properties, in particular at high load and sliding speed conditions. Cracks, flakes and delamination fracture of the coatings were observed. The major failure mechanisms of the coatings are flaking and delamination.     

Applying Taguchi method to study the wear behaviour of ZA-27 alloy-based composites reinforced with SiC nanoparticles

The tribological behaviour of ZA-27 alloy reinforced with nanosized SiC has not been studied. Thus, this work attempts to investigate this effect by utilising Taguchi’s factorial experiment approach. Accordingly, ZA-27 alloys reinforced with different weight fractions of SiC nanoparticles were produced using double stir casting technique. In wear test, the effect of normal load, sliding speed and reinforcement content were studied. The results revealed that reinforcing ZA-27 alloy with SiC nanoparticles improved its wear behaviour, while adding a large amount of reinforcements have a negative effect. The ANOVA test indicates that both reinforcement contents and normal load have statistically significant effects on wear rate while the effect of sliding speed is less significant. Scanning electron microscope (SEM) was used to examine worn surfaces, where features observed on monolithic alloy worn surface are typical signs for adhesive wear. The worn surfaces of metal matrix nanocomposites (MMNCs) have typical features for abrasive wear.     

含碳化物奥铁体球墨铸铁渗S层的耐磨性研究

利用MM-200摩擦磨损试验机,在油润滑条件下对含碳化物奥铁体球墨铸铁(CADI)表面离子渗S层的摩擦学性能进行了研究,并与W6Mo5Cr4V2高速工具钢的磨损进行对比,利用扫描电子显微镜观察磨痕宽度和磨损形貌。研究结果表明:载荷对渗S的CADI试样耐磨性影响较大,当载荷小于300 N时,磨损失重较小;当载荷超过300 N时,随着载荷的增加,其磨损失重显著增加;在50 N的载荷作用下,渗S的CADI耐磨性与高速钢相当,也就是说,当施加载荷较小时,渗S的CADI可以替代高速钢制作压缩机滑片。     

双连续复合材料SiC/Fe-40Cr与SiC/Al2618合金干摩擦磨损行为的实验研究与数值分析(英文)

利用环环式摩擦磨损试验机研究双连续复合材料SiC/Fe40Cr与SiC/2618Al合金在滑动速度30~105m/s,载荷1.0~2.5MPa条件下的干摩擦磨损性能。实验结果表明,在较高的载荷和滑动速度下,SiCn/2618Al复合材料的磨损机制是两体磨料磨损和氧化磨损。作为增强相的连续网络结构的SiC陶瓷可避免通常发生在传统的粒子增强复合材料上的第三体磨损现象。机械混合层(MML)极大地控制了复合材料的磨损速率和摩擦系数。在进行较高的滑动速度测试时,由于机械混合层的间歇的生形和消除,复合材料表现出较高的摩擦系数和波动。为了便于有限元模型(FEM)计算,用一个连续结构单元来代表三维碳化硅结构增强铝基复合材料的微观结构。利用有限元模型(FEM)预测的复合材料磨损和应力应变数据与实验数据一致     

SiC contents and pin temperature effect on tribological properties of Al25Zn/SiC composites

In this investigations, an effect of silicon carbide addition on dry sliding wear behavior of Al25Zn/SiC composites was studied at different temperature, load and sliding speed for a sliding distance of 1400 m using a pin on disc tribometer with EN24 shaft steel disc as per Taguchi L₁₆ orthogonal array. Under equal test situation, highest wear resistance, hardness, tensile strength and lowest coefficient of friction were observed for the composite with 15 wt% of SiC. The pin temperature is identified as the most influencing factor for the wear and friction characteristics of the composites. Regression model and Artificial Neural network model developed were found capable of predicting wear behavior of the composite. The mechanism of wear observed is adhesion, abrasion and delamination.     

FeNiBSiCe喷熔层微动磨损特性

利用氧-乙炔火焰喷熔方法在45号钢表面制取了FeNiBSiCe喷熔层,在SRV球盘摩擦磨损试验机上研究了FeNiBSiCe合金的摩擦磨损行为,用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电镜(FEGSEM)和能量色散谱仪(EDS)等技术分析了喷熔层的表面、截面及磨损面形貌.结果表明,FeNiBSiCe喷熔层的耐磨性优于SAE52100钢,喷熔层磨损率随滑动速度增加,先快速降低,随后趋于缓慢,最后上升.摩擦系数随滑动速度的增大而增加,然后趋于稳定.磨损机理是低载荷下为微观切削和疲劳脱层,在相对高载荷下和滑动速度较高时产生显微裂纹,且在涂层表面形成了一层氧化物磨屑层,缓解了微动磨损.     

T6态A356/SiC与Semi-Metallic Pad的干滑动摩擦磨损特性

选用A356／SiC复合材料与Semi—metallic pad材料进行干滑动摩擦磨损试验,并采用SEM、XRD、EDS等手段分析了复合材料的摩擦磨损特点及磨损机制。铝基复合材料与该pad间表现出非常出色的耐摩擦磨损特性,在1m／s的低滑动速度下,即使载荷增加到700N也几乎不发生磨损;载荷不大于500N时,磨损率与滑动速度无关,保持非常小的范围。只有在高载荷、高滑动速度下才会有较为明显的磨损。摩擦系数则随载荷增大产生无规则变化,而随滑动速度的增加而减少,但变化幅度在0．1之内。复合材料耐磨特性好的主要原因是,磨损过程中磨损面上迅速形成以氧化物和石墨为主的润滑膜,减少磨损。高载荷、高滑动速度下磨损的主要特点为,复合材料表层形成塑性流动层,大的塑性流动变形使得较软的铝合金基体沿磨损方向以片状形式挤出,形成特殊的磨屑。而不易变形的SiC颗粒则留在磨损面上形成SiC聚集区,该区域又能在一定程度上减少进一步的磨损。     

A356/SiC_P与列车实用中的有机闸片的滑动摩擦磨损特性

以铝基复合材料作为列车制动盘材料的实用化为目的,选用A356/SiC 20%(体积分数,下同)复合材料和AISI D2工具钢为摩擦材料,以中速列车实用中的有机闸片为对偶材料,进行对比干摩擦磨损试验,并分析比较了磨损特性.结果表明:铝基复合材料在小于200 N(3.98 MPa)的低载荷下,只存在轻微的氧化磨损,耐磨性比实用中的铁合金材料更好;而超过该载荷时,开始发生磨削磨损,磨损量逐步超过铁合金材料,当载荷达到400 N(7.96 MPa)时,由于严重的磨削磨损,磨损量剧增.而铁合金材料则随载荷和滑动速度增加,磨损率缓慢增加;磨损过程中的复合材料的摩擦系数平均值与载荷、滑动速度无关,始终保持0.3～0.4,同时随磨损距离的波动也非常小,而工具钢的摩擦系数平均值则对试验参数的敏感度相对大些,且摩擦系数平均值也比复合材料略小,即摩擦系数方面复合材料具有更好的特性.     

高铬钢摩擦磨损性能研究

对含碳1．4wt％和含铬15wt％的Fe—C—Cr合金进行了退火处理。借助光学显微镜、扫描电镜、XRD,通过MMU-5G型屏显式材料端面摩擦磨损试验机研究。结果表明,在铸造条件下,基材高铬钢组织由初生奥氏体枝晶和（Fe,Or）7C3、（Fe,Cr）23C6合金碳化物组成。在定转速r=100r／min,载荷分别为50N、100N、150N、200N、250N的情况下,随着载荷的逐渐增大,滑动摩擦系数均不断下降,在载荷较小时其下降幅度较明显,随着载荷的增大,下降幅度变化趋于平缓。