超声表面加工和硫氮共渗复合处理对35CrMo钢表面性能的影响

为了同时减少钻杆接头和对磨套管的磨损,采用超声表面加工技术和硫氮共渗技术对钻杆接头材料35CrMo钢进行复合处理。利用光学三维形貌仪、扫描电子显微镜、EDS能谱仪、显微硬度计和X射线衍射仪分别研究了试样的表面形貌、粗糙度、成分、硬度和相结构,并在水基钻井液润滑条件下采用环块磨损试验机考察了35CrMo钢和套管对磨副的磨损性能。结果表明,超声表面加工可以使35CrMo钢和硫氮共渗复合处理改性层的表面粗糙度均显著降低,进一步提高硫氮共渗改性层硬度,显著改善35CrMo钢的耐磨性能,并使对磨副套管的磨损率明显降低,钻杆接头和套管的磨损表面形貌也得到显著改善。     

离子硫氮碳共渗层摩擦磨损后的组织形貌

观察了35CrMo、30CrMnSi和20钢离子硫氮碳共渗层摩擦磨损后的光镜和扫捕电镜组织和磨屑磨痕形貌,并与离子氮化层作了对比。观察结果表明:离子硫氮碳共渗层摩擦磨损时主要磨损形式随工况变化。当粘着磨损占主导地位时,离子硫氮碳共渗层显示出优良的减摩抗磨特性。     

HVOF喷涂AlCoCrFeNi高熵合金涂层在模拟海水钻井液中的腐蚀和磨损性能研究

目的 提高钻具关键易损零部件在海洋钻探实际应用中的耐腐蚀和磨损性能。方法 采用超音速火焰喷涂技术（HVOF）制备Al CoCrFeNi高熵合金涂层。使用电化学工作站对涂层和35CrMo钢基体（常用的钻具材料）进行电化学测试,电化学测试包括动电位极化曲线测试和电化学阻抗谱（EIS）测试。采用摩擦磨损试验机对涂层在模拟海水钻井液中不同载荷和不同滑动速度下的磨损行为进行研究。采用扫描电子显微镜及X射线能谱仪对磨痕表面微观形貌及成分进行分析,利用三维白光干涉形貌仪测量涂层的磨痕三维形貌及磨损体积。结果 HVOF喷涂Al Co Cr Fe Ni高熵合金涂层在模拟海水钻井液中的耐腐蚀性优于35CrMo钢基体,可以起到有效的腐蚀防护作用。相同条件下,Al CoCrFeNi高熵合金涂层的耐磨性优于35CrMo钢基体。在滑动摩擦磨损过程中,随着载荷及滑动速度的增大,涂层的平均摩擦系数和磨损率均增大,且涂层的磨粒磨损程度加重。当载荷为6 N时,涂层发生疲劳磨损;当滑动速度为0.15 m/s时,涂层出现粘着磨损。模拟海水钻井液对涂层磨损性能的影响可以分为2个方面。一方面可以起到润滑作用,模拟海水钻井液显著改...     

离子硫氮碳共渗复合氩原子轰击热处理工艺研究

采用离子硫氮碳共渗+氩原子轰击+离子硫氮碳共渗工艺对35CrMo钢进行了深层离子硫氮碳共渗。氩原子轰击试验表明:氩原子轰击使工件表面的化合物层呈柱状晶形貌,大大提高了氮在化合物层中的扩散能力,保持了扩散层中氮的浓度梯度,从而为氮的继续渗入提供了通道。35CrMo钢制风冷机齿轮经6 h离子SNC共渗+1 h 氩原子轰击+6 h离子SNC共渗处理,有效渗层(HV>500)达0.2～0.3 mm,总渗层达到0.5～0.6 mm,使用寿命明显提高。     

硫氮共渗齿轮的干摩擦特性试验研究

为进一步提高碳钢制齿轮的摩擦学性能,采用硫氮共渗处理技术对常用45钢齿轮进行处理,研究它在干摩擦条件下的摩擦磨损性能。在室温下,不使用任何液体润滑剂进行齿轮的磨损试验,并对相同参数的45碳钢齿轮进行氮化、渗碳淬火、高频淬火和硫氮共渗+氮化的复合等不同表面处理。采用齿轮检测仪测量6种齿轮试验后轴间距离,并将其变化作为磨损量。采用摩擦磨损试验机测量各种表面处理的摩擦因数,并观察试验4 h后的6种齿轮的齿面状态。结果表明：相比其他表面处理技术,经硫氮共渗处理的齿轮磨损量明显较小,而表面硬度与其他处理相当或较低;硫氮共渗+氮化复合表面处理的磨损量最低;硫氮共渗形成的硫化物层厚度约为1 μm,远低于试验4 h后的磨损量,但是硫化物层磨损后润滑作用仍然存在。因此,硫氮共渗+氮化复合表面处理可有效改善碳钢齿轮在常温空气中的固体润滑性能。     

表面粗糙度对 GCr15 / 35 CrMo 摩擦副摩擦磨损特性的影响

在3号锂基脂润滑条件下,研究了35CrMo试块粗糙度对GCr15/35CrMo摩擦副摩擦磨损性能的影响。借助扫描电子显微镜分析了不同粗糙度的试块磨损后的表面形貌,结合35CrMo支撑轴与无内圈滚针轴承的接触工况,分析了粗糙度影响该摩擦副的磨损机理。结果表明:试块表面粗糙度存在一个最佳的范围,在此范围内,摩擦系数和磨损率均相对较小;试块表面粗糙度过高或过低时,磨损率均比较大;粗糙度较大时,试块损伤以粘着损伤为主。     

超声表面滚压加工对20CrMoH钢摩擦磨损性能的影响

目的 提高20CrMoH钢的耐磨性能.方法 设置不同的超声滚压力(700、1000、1300 N)与次数(3、6次),对20CrMoH钢进行超声表面滚压加工.采用扫描电子显微镜、粗糙度测量仪、光学显微镜、显微硬度测量仪、X射线应力分析仪、端面型滑动磨损试验机和3D形貌仪等设备,分别对加工前后试样的表面形貌、粗糙度、金相...     

气体硫氮共渗钢件的耐磨性能

本文研究了钢件气体硫氮共渗层的组织特性及其耐磨性能。上试样材料为S25C,在含有NH_3和H_2S的载气气氛中,于540～630℃温度处理3小时。试样表面和截面硬度随处理温度的升高而下降。磨损试验时无润滑剂,载荷490KPa,下试样材料为S45C。试验表明,钢件气体硫氮共渗后,摩擦面的粘合作用减小,从而提高了耐磨性能。     

CuZnAl形状记忆合金磨损性能试验研究

对CuZnAl形状记忆合金采用不同热处理工艺处理后,在不同载荷、不同磨损时间、不同摩擦副条件下进行了干磨损和油润滑动磨损试验。同时与锡青铜和铝铁青铜进行了对比试验,并用电子扫描显微镜对磨损表面和磨屑进行了观察。结果表明:CuZnAl形状记忆合金在干磨损条件下,两级时效处理的合金耐磨性能优于分级淬火处理的合金,而在油润滑动磨损条件下,分级淬火处理的合金耐磨性能优于两级时效处理的合金。CuZnAl形状记忆合金的耐磨性能优于锡青铜和铝铁青铜。用CuZnAl形状记忆合金组成的摩擦副,其耐磨性优于用45#钢与形状记忆合金组成的摩擦副。     

钛合金表面辉光离子渗Mo合金化层在航空煤油环境中的摩擦学行为(英文)

为改善钛合金在航空煤油中的摩擦学性能,采用辉光离子渗技术在Ti6Al4V合金表面制备Mo合金化层。分析合金化层的表面形貌和微观结构,测试合金化层的显微硬度和元素沿层深的分布,对比研究钛合金基体、渗Mo合金化层和5CrMnMo工具钢在航空煤油中分别与GCr15钢及QSn4-3铜合金配副对磨时的耐磨性能,并探讨渗Mo合金化层的表面粗糙度对摩擦磨损行为的影响。结果表明:经表面抛光处理后,钛合金表面辉光离子渗Mo合金化层不仅显著降低了钛合金的摩擦因数,而且有效增强了摩擦配副的耐磨性。渗Mo合金化层的摩擦性能优于5CrMnMo工具钢。实验还发现铜合金配副的磨损体积损失与Mo合金化层的表面粗糙度成正比,这主要是由合金化层与配副表面之间微凸体的磨粒磨损作用决定的。     

和田青玉超声波深孔高速钢麻花钻钻削试验研究

基于和田玉特殊的物理性能,采用直径为2、1.5、1 mm的高速钢麻花钻,在其主轴转速为700、1500、1800r/min;进给量为3μm/r和5μm/r的情况下;分别进行附加超声波振动和不附加超声波振动加工试验;在钻削加工过程刀具磨损,扩孔量、孔内表面粗糙度三个方面进行对比分析,超声振动波钻削能获得更好的加工质量和效率,并能减少钻头的磨损和破坏,为和田玉精密加工提供了一种新的深孔加工工艺方法。     

Tribological behavior of TSP reinforced WC matrix composites sliding against N80 casing steel lubricated by water-based drilling fluid

The friction and casing wear behavior of TSP composites sliding against N80 casing steels and lubricated by drilling fluids were investigated. It was found that the water-based drilling fluid reduced friction coefficient and casing wear effectively. The surface lubricating films with iron oxide grains formed on the surface of casings are all observed for the three hardbandings, while the discontinuous lubrication film of N3 alloy might account for the higher casing wear therewith. The lowest friction coefficient and casing wear was recorded for TSP composite under load of 10–130 N. This is dependent on the adsorbed lubricating liquid on the rubbing surface and the formation of height difference between the TSP part and the WC matrix part.     

超声滚挤压风电轴承材料表面粗糙度加工参数敏感性研究

为了确定给定范围内的超声滚挤压风电轴承材料表面粗糙度加工参数的最优区间,以42CrMo钢风电轴承材料试样为研究对象,开展超声滚挤压表面粗糙度试验,基于试验结果构建表面粗糙度指数函数预测模型,分析加工参数对表面粗糙度及其灵敏度的影响,确定加工参数的稳定域和非稳定域,优选出最佳的超声滚挤压42CrMo钢表面粗糙度加工参数区...     

超声振动钻削减摩机制研究与试验分析

在振动钻削加工原理的基础上建立振动钻削过程中平均摩擦力的数学模型,分析动载荷对平均摩擦力的影响规律。在超声振动钻削试验装置上对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢进行了普通钻削和超声振动钻削试验,对比分析了孔壁表面粗糙度、钻头磨损形貌和切屑形状。结果表明:超声振动钻削能够减少平均摩擦力;通过观察加工后钻头与孔的表面形貌,超声振动钻削钻头磨损程度低,孔壁表面粗糙度值小,具有更好的断屑、排屑性能。     

Investigation on anti-wear properties of sulfide layer on bearing steel lubricated by oil-containing FeS particles

To enhance the anti-wear properties of the sulfide layer on the surface of 52100 steel under harsh conditions, FeS particles were mixed into the oil as additive. The anti-wear properties of plain surface and sulfurized surface under base oil and oil-containing FeS particles lubrication were investigated by a ball-on-disk tester. The composite effects of sulfide layer and FeS particles with different sizes and amounts in base oil were studied as well. The results showed that the anti-wear properties can be improved for sulfurized and plain steel surfaces after FeS particles were used as additive in oil. The composite effect of sulfide layer and FeS particles possessed very good anti-scuffing and anti-wear properties. The FeS particle could supplement the loss of sulfur from the sulfide layer in the wear process, so that the service life of FeS film can be prolonged under more harsh conditions. An appropriate addition amount of FeS is important for the composite effect.     

激光表面织构化对45钢摩擦磨损性能的影响

目的研究表面织构对45钢干摩擦和乏油状态下摩擦磨损性能的影响。方法用激光加工的方法在45钢表面加工出不同面密度的凹坑织构,在UMT-2型多功能摩擦磨损试验机上以球-盘副考察凹坑密度在干摩擦和乏油条件下对45钢摩擦磨损性能的影响。结果在干摩擦条件下,织构密度在4%时,摩擦配副的摩擦系数最小,稳定摩擦系数为0.56。随着织构密度的增大,摩擦系数也逐渐增大,当织构密度增大至16.2%时,配副摩擦系数最大,稳定摩擦系数为0.72。在乏油条件下,织构密度在4%时,摩擦系数为0.39,小于未织构试样摩擦配副。凹坑密度增大后,其摩擦系数大于未织构试样,但是均在0.43左右。在干摩擦和乏油条件下,织构化试样的磨损率都小于未织构试样,并且随着织构密度的增大,磨损率先减小后增加,织构密度在8.1%时,抗磨效果最好。结论表面织构能收集磨粒,储存润滑油,从而起到良好的减磨作用。     

45钢超声振动钻削加工机理及其试验研究

通过超声振动加工技术对45钢进行钻削加工试验,研究超声振动加工技术的钻削机理、加工孔的表面微观形貌、切屑形态,以及超声振幅和主轴转速对加工孔表面粗糙度的影响规律。结果表明:在普通车床CA6140上利用超声振动发生器、换能器、变幅杆连接钻头对45钢进行钻削,可实现传统钻削加工与超声振动钻削加工的良好结合,有效改善孔内表面的形貌,降低表面粗糙度值,且切屑形态规整;同时,超声振幅控制在20μm最佳,主轴转速在320~400 r/min范围内的加工效果较好。