由非晶态粉末制作的超细晶粒Al100X(Ni033Y053Co013)X合金棒材的摩擦学性能

利用销———环摩擦试验机研究了干式条件下，由非晶态粉末制作的超细晶粒Ａｌ１００Ｘ（Ｎｉ０３３Ｙ０５３Ｃｏ０１３）Ｘ合金棒材的摩擦学性能。结果表明，随Ｘ的增加，挤压温度的降低，合金的摩擦学性能提高。摩擦过程中，粘着磨损和生成磨屑的磨粒磨损反复作用并不断加强，其中尤以磨粒磨损显著。还利用透射电子显微镜和电子探针Ｘ射线对磨屑形貌和成分进行了分析。     

SiO_2 质量分数对 Al 合金非晶质粉末挤压超细晶棒材耐磨性的影响

利用销－环摩擦试验机研究了干式条件下,以ＳｉＯ２微粒弥散硬化的Ａ１８５Ｎｉ５Ｙ８Ｃｏ２合金非晶质粉末挤压超细晶棒材的耐磨性。结果表明,随着ＳｉＯ２质量分数的增加,合金的耐磨性提高。摩擦过程中,粘着磨损和生成磨屑的磨粒磨损反复作用并不断加强,其中尤以磨粒磨损显着。还利用透射电镜与电子探针Ｘ射线对磨屑形貌与成分进行了分析。     

SiO2质量分数对Al合金非晶质粉末挤压超细晶棒材耐磨性的 …

利用锁－环摩擦试验机研究了干式条件下,以ＳｉＯ２微粒弥散硬化的Ａｌ８５Ｎｉ５Ｙ８Ｃｏ２合金非晶质粉末挤压超细晶棒材的耐磨性。结果表明,随着ＳｉＯ２质量分数的增加,合金的耐磨性提高。摩擦过程中,粘着磨损和生成磨屑的磨粒磨损反复作用并不断加强,其中尤以磨粒磨损显着。还利用透射电镜与电子探针Ｘ射线对磨屑形貌与成分进行了分析。     

滑动速度对团球共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料摩擦学性能的影响

利用MPx-2000型主轴盘销式磨损实验机和扫描电子显微镜(SEM)研究了相对滑动速度对团球γ (Fe，Mn)3c共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料(EAMc)摩擦学性能的影响．实验表明，在干摩擦磨损工况下，EAMc对G45钢摩擦系统的摩擦系数随相对滑动速度的增加呈递减趋势；而磨损率呈递增趋势，但始终远低于奥氏体中锰钢(单一奥氏体相)；并且，随着相对滑动速度的提高，EAMC与中锰钢磨损量的差值呈递增趋势．通过对磨损表面和磨屑形貌的分析，发现EAMC在低载下主要磨损机制是磨粒磨损与剥层磨损；高载下的磨损机制主要为剥层磨损与氧化磨损．对偶件之间的粘着作用随相对滑动速度的提高而增加．运用临界转变温度理论与Archard磨损理论分析了相对滑动速度对EAMC摩擦学性能影响的机制．     

压铸成型AZ91D镁合金摩擦磨损行为研究

以压铸成型AZ91D镁合金为对象,研究了试样硬度与试验载荷对合金摩擦磨损行为的影响,借助电子扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对磨痕面、磨屑的分析,初步探讨了磨损机理。结果表明:压铸成型AZ91D镁合金的充型过程对其摩擦磨损行为的影响明显,型腔端部硬度较高、摩擦系数相对稳定、磨损率较低,中部因存在铸造杂质、初生α相或少量β相等缩松、缩孔缺陷,其摩擦磨损特性相对较差。较低载荷下,因摩擦面与大气充分接触且存在大量的脱落磨粒,其磨损形式为氧化磨损和磨粒磨损的混合机制。随着载荷的增大,摩擦面可观察到唇边及塑性变形迹象,磨屑由小变大并连接成长条,即将脱落的磨屑与磨痕面局部连接处存在微裂纹,磨损机制由磨粒磨损向粘着磨损、熔融磨损逐渐转变。     

织构协同磁流体对30CrMo3A 合金摩擦性能的影响

目的 探究不同工况下织构与磁流体对齿轮合金摩擦学性能的影响,并分析其协同作用机理。方法 采用纳秒激光器在30CrMo3A合金表面构造圆形微织构图案。利用UMT–3摩擦磨损实验机分别测试了二酯基磁流体（MF）及其基载液（DOS）在润滑条件下光滑齿轮合金表面（UT）和织构齿轮合金表面（TS）的摩擦学性能。利用激光共聚焦显微镜、扫描电镜和能谱仪观察并分析了不同磨损表面的表面形貌。结果 与UT–DOS相比,TS–DOS、UT–MF和TS–MF均能表现出良好的减摩性能,其中,TS–DOS在低载条件下的减摩效果相对最好,摩擦因数降低了约26.2%,随着载荷的增大,织构磨损严重,减摩效果减弱;TS–MF在不同载荷下的摩擦因数均能降低17%左右。TS–DOS的抗磨效果最好,在低载荷下基本无磨损,在重载荷下的磨损率最大降低了约60.6%,在高载荷下织构表面无法避免黏着磨损。二酯基磁流体会使磨损率增大,但能避免黏着磨损,在与织构的协同作用下,磨损率大幅下降。结论 织构能够有效存储润滑油和磨屑,磁流体有“滚珠”效应,且能够有效处理磨屑,两者的结合提升了合金的摩擦学性能,但是高浓度磁流体中的Fe3O4磁性纳米颗粒在较高载荷下易发生团聚,会加剧微磨削作用。     

载荷对金属/织构化三元乙丙密封副摩擦学性能的影响

目的 提高三元乙丙/金属动密封的抗磨性能,揭示织构化橡胶在不同载荷下的磨损机理和损伤演变规律.方法 采用激光打标器在三元乙丙橡胶表面加工规则凹坑阵列,与金属小钢球组成摩擦副,并利用UMT-2摩擦磨损试验机进行摩擦实验,研究不同载荷下织构化三元乙丙橡胶试样的摩擦学特性.通过分析摩擦系数和磨损率等获得实验过程的摩擦学信息,再利用场发射扫描电子显微镜和白光干涉三维表面轮廓仪对磨痕和磨屑进行表面微观分析,并对磨损区域进行三维形貌重组.结果 随着载荷的增加,磨损量都有上升趋势,无织构三元乙丙试件的摩擦系数呈下降趋势,织构化表面摩擦系数先减小、后增大.在载荷为35 N时,织构的摩擦学性能最好,相较于无织构试样,其磨损量下降了33.4％,摩擦系数下降了24.2％,表面粗糙度为245 nm;载荷为80 N时,织构的引入会加剧磨损,表面粗糙度达到了1.12×104 nm.通过观察磨损表面和磨屑形貌得出,在中低载荷下,表面织构可以有效减少腐蚀磨损和粘着磨损;在高载荷下,织构的磨损机理变为磨粒磨损.结论 总体而言,在合适的载荷下,织构化处理可以有效地改善三元乙丙的摩擦性能,但高载荷下织构会增大磨损.     

含MoS2镍基合金高温磨损机理

用粉末冶金方法制备了镍基复合材料,在销盘式高温磨损试验机上研究了其从室温到600℃的磨损行为,采用XRD和光学显微镜等对试样磨损表面和磨屑的形貌、成分和结构进行了分析,探讨了镍基复合材料的高温磨损机理.结果表明:在室温下由于摩擦过程中材料产生晶粒细化,材料具有一定的抗磨减摩性能;200℃时,摩损表面氧化变软,没有成膜润滑能力,摩擦学性能与室温相比,没有太大的变化,材料表现为轻微的粘着磨损和塑性变形;600℃高温摩擦时,承载表面及磨屑中的氧化物、钨酸盐及残余硫化物的高温软化或熔化的协同作用,在表面形成润滑膜,改善了材料的润滑性能,摩擦因数明显降低,材料的磨粒磨损和不断氧化导致磨损增加.     

激光表面织构形状参数对钛合金摩擦学性能的影响

针对钛合金耐磨性差的问题,利用激光技术在TC4钛合金样品表面刻蚀出具有不同形状、间距和宽度(直径)的织构,基于CSM球盘式摩擦磨损试验机研究织构形状参数对钛合金在油润滑条件下摩擦学性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)观察钛合金表面织构的微观形貌及磨痕形貌,利用白光干涉仪测试表面织构和磨痕的三维轮廓并通过计算得到磨损率。结果表明,网格型织构的摩擦因数比沟槽型和点阵型织构更小并且更稳定。织构的间距和宽度(直径)等形状参数显著影响钛合金的磨损性能。原始表面抛光钛合金样品磨损率高于表面织构处理后样品,原始钛合金样品的磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损,而由于表面织构能起到收集磨屑,储存润滑油的作用,从而显著提升了钛合金的耐磨性。     

磨粒对不同服役阶段润滑油的摩擦学性能影响

利用铁谱分析仪和扫描电镜对4个不同服役阶段润滑油中的磨粒含量(质量分数)、大小和形貌进行分析;用SRV摩擦磨损试验机对4个服役油样与新油进行摩擦学性能对比。结果表明:在不同服役阶段,磨粒的含量随着润滑油服役时间的增长而增大,粒径大小关系为异常磨损期磨合磨损期正常磨损期。与新油相比,4个油样的摩擦因数曲线有不同程度的波动,减摩性能下降明显,且减摩系数下降的幅度与所含磨粒粒径大小相关;磨粒使润滑油的抗磨性能下降,与新油的磨斑直径相比,4个油样的增幅分别达到20.0%、25.7%、45.7%、71.4%,且磨粒的粒径、含量与摩擦表面损伤程度成正相关,粒径主要影响磨痕宽度,含量主要影响磨痕密度。     

? SPS烧结压力对60NiTi合金显微组织及摩擦学性能的影响

采用放电等离子烧结法在1000 ℃制备60NiTi合金,研究烧结压力对60NiTi合金的显微组织、显微硬度和摩擦学性能的影响规律;采用X射线衍射仪、扫描电镜分析60NiTi合金的显微组织,采用显微硬度仪评价60NiTi合金的显微硬度,通过摩擦磨损试验机研究60NiTi合金摩擦学性能,利用三维白光轮廓仪分析磨痕形貌并计算60NiTi合金的磨损体积,采用扫描电子显微镜分析磨痕表面形貌。试验结果表明:在25MPa烧结压力下,通过放电等离子烧结法制备的60NiTi合金显微组织均匀,主要为NiTi相和Ni3Ti相。随着烧结压力增加,60NiTi合金的显微硬度随之增加,且在50MPa烧结压力时合金的显微硬度达到最大值534 HV0.2kg。60NiTi合金的磨损率和磨痕深度随着烧结压力的增加而减小,60NiTi合金的磨损率和磨痕深度最小值分别为0.76×10-6 mm3/N?m、15 μm,其磨损机制为磨粒磨损与黏着磨损共同作用机制。     

喷射成形ZA35合金的高温磨损行为

采用喷射成形快速凝固技术制备了ZA35-3.5Mn耐磨合金,分析了合金的微观组织,利用摩擦磨损实验研究了合金的耐磨性。结果表明:喷射成形合金具有比铸造合金更细小的微观组织,摩擦因数随温度升高缓慢增加,其摩擦特性比较稳定,是一种比较理想的耐磨材料,具有比铸造合金更高的耐磨性和减磨性。喷射成形合金的磨损失效形式主要是磨粒磨损和疲劳磨损,铸造合金的磨损失效形式主要是磨粒磨损、粘着磨损和部分氧化磨损。     

塑性变形对复杂铝黄铜零件耐磨性能的影响

利用MHK-500型磨损实验机检测了合金在不同摩擦条件下的摩擦磨损性能,并运用金相显微镜、扫描电子显微镜、微探针、透射电子显微镜等分析手段,系统深入地分析合金不同状态下的显微组织结构,并系统研究铝黄铜HAL60-1-1合金干摩擦状态下对磨时的摩擦磨损机理。结果表明,等温挤压态HAL60-1-1合金较铸态合金具有优良的耐磨性能,不同磨损条件下磨损机制以粘着磨损为主,存在塑性变形、疲劳断裂和磨粒磨损等形式。     

铍含量对钛基非晶复合材料摩擦行为的影响（英文）

通过真空电弧熔炼制备了一系列钛基非晶复合材料和钛基非晶合金,研究了合金中铍元素的含量对整体合金摩擦行为的影响。随着合金中铍元素的减少,非晶复合材料中的枝晶体积分数逐渐增加,整体合金的摩擦系数降低,但是合金的磨损率升高。所有材料的磨损表面都展现出了磨粒磨损的磨损机制,并且磨屑的尺寸随着枝晶体积分数的升高而逐渐降低。     

铍含量对钛基非晶复合材料摩擦行为的影响

通过真空电弧熔炼制备了一系列钛基非晶复合材料和钛基非晶合金,研究了合金中铍元素的含量对整体合金摩擦行为的影响。随着合金中铍元素的减少,非晶复合材料中的枝晶体积分数逐渐增加,整体合金的摩擦系数降低,但是合金的磨损率升高。所有材料的磨损表面都展现出了磨粒磨损的磨损机制,并且磨屑的尺寸随着枝晶体积分数的升高而逐渐降低。     

纳米金刚石磨粒表面修饰及其摩擦特性研究

通过纳米金刚石磨粒与三氯氧磷的酯化反应,合成了纳米金刚石磨粒磷酸酯衍生物。采用傅立叶转换红外线光谱仪（FTIR）、飞行时间二次离子质谱仪（TOF—SIMS）对该改性物进行了结构表征。利用四球摩擦磨损试验机研究了化学修饰后纳米金刚石磨粒在水基基础液的摩擦学行为,发现基础液中纳米金刚石磨粒磷酸酯衍生物浓度为0．05％～0．075％时,能够使水基基础液的承载能力提高10％,磨斑直径降低2．6％。经过三氯氧磷酯化反应后的纳米金刚石磨粒具有更好的摩擦性能。     

以稻壳为强化原料制备低成本钛合金的摩擦学性能

以稻壳热解产物为SiO₂源,通过粉末冶金法制备了Si和O固溶强化的低成本钛合金,并从磨损率、磨损表面形貌和磨屑成分等角度系统研究了其摩擦学性能和磨损机理。结果表明,随着SiO₂加入量的增加,Ti合金的体积磨损率显著降低,与硬度的变化规律吻合良好,同时磨损表面有三处变化,即犁沟的深度变浅、塑性变形程度降低和磨屑的尺寸变小和数量减少。SiO₂的加入使磨损机制从纯Ti的粘着和磨料磨损转变为磨料和氧化磨损,而磨屑尺寸的减小可归因于GCr15球和钛基体反复摩擦,导致磨屑的脆化。本文提供了一种使用农业废稻壳生产具有优良综合性能的钛合金方法,在降低钛合金成本的同时也有益于生态环境的保护。     

对磨材料经渗碳处理对衬套材料磨损性能的影响

目的 为提高衬套材料的摩擦磨损性能和极压载荷提供理论依据,探究其适用工况。方法 通过对对磨材料进行渗碳处理,采用SRV–IV微动摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验,研究在模拟实际工况下对磨件进行渗碳处理后对常用的2种衬套材料摩擦磨损性能的影响,采用三维面扫仪、扫描电镜、成分分析仪等探究其磨损机理。结果 将对磨材料进行渗碳处理后,QSn7–0.2合金进入稳定磨损阶段的时间提前了25%,平均摩擦因数增大了2.23%,平均磨损质量上升了26.53%,极压载荷减小了50.86%;CuNi6Sn6合金进入稳定磨损阶段的时间提前了约50%,平均摩擦因数减小了10.22%,平均磨损质量下降了9.09%;极压载荷减小了58.63%。对磨材料未经渗碳处理,QSn7–0.2合金的磨损机理主要为磨粒磨损,伴随轻微的黏着磨损;CuNi6Sn6合金的磨损机理主要为点蚀磨损,伴随少量的磨粒磨损。对磨材料经渗碳处理后,QSn7–0.2合金的磨损机理为剥层磨损,伴随轻微的黏着磨损和磨粒磨损;CuNi6Sn6合金的磨损机理主要为胶合磨损,伴随黏着磨损及少量磨粒磨损。结论 对磨材料经渗碳处理后,对于QSn7–0.2合金而言,平均摩擦因数和磨损质量增大;CuNi6Sn6合金的平均摩擦因数和磨损质量都相应减小,但挤压载荷减小的幅度更大。因此,CuNi6Sn6合金适用于对磨材料经渗碳处理且极限载荷较低的工况;QSn7–0.2合金适用于对磨工件未经渗碳处理的、极限压力较大的工况条件。     

钛在模拟空间环境下的摩擦学性能

为了明确钛及其合金在空间环境下的摩擦磨损行为,利用中科院兰州化学物理研究所自主研发的空间摩擦学试验系统对钛在模拟空间环境(高真空、原子氧和紫外辐照)下的摩擦磨损性能进行了研究。用X光电子能谱仪(XPS)分析了钛在原子氧辐照后表面元素价态的变化。采用扫描电镜(SEM)对磨损后试样和对偶钢球的磨痕形貌进行分析,利用能量色散光谱仪(EDS)对钢球磨痕元素面分布进行分析,揭示了钛在模拟空间环境下的摩擦磨损失效机理。结果表明:钛在原子氧辐照后表面发生了氧化;钛在大气环境条件下的摩擦磨损机理主要为磨粒磨损和粘着磨损,在高真空、原子氧和紫外辐照模拟空间环境下的磨损机理主要为严重的粘着磨损、磨粒磨损和塑性变形。相比于大气环境条件下,钛在高真空、原子氧和紫外辐照下的粘着磨损加剧,摩擦因数增加。     

石墨增强聚酰亚胺在海水中的摩擦学性能

目的为石墨增强聚酰亚胺复合材料在海水环境下的摩擦学应用提供实验依据。方法利用SST-ST销/盘摩擦试验机,研究了质量分数为15%石墨增强聚酰亚胺复合材料与17-4PH不锈钢组成的摩擦副在海水介质中的摩擦学性能,并与干摩擦和纯水润滑条件下的摩擦学性能进行比较。结果聚酰亚胺复合材料在干摩擦下的摩擦系数和磨损体积最大,分别为0.134、1.930 mm~3。干摩擦条件下,聚酰亚胺复合材料的磨损表面存在较深的犁沟,在犁沟周围出现了材料塑性流动及粘着剥落现象,对偶件表面有聚酰亚胺复合材料转移。磨损机理主要表现为磨粒磨损、材料塑性变形以及粘着和剥落。在纯水润滑下,聚酰亚胺复合材料表面存在较多材料粘着撕裂现象,同时存在宽浅不一的犁沟,磨损机理主要为粘着磨损和磨粒磨损。在海水润滑下,复合材料的摩擦系数和磨损体积最小,分别为0.086、1.235 mm~3,材料磨损表面十分光滑,只有沿运动方向存在少量轻微犁沟,磨损机理主要表现为磨粒磨损。结论石墨增强聚酰亚胺复合材料在海水中的摩擦学性能优于干摩擦和纯水环境下的摩擦学性能。