润滑条件对纳米SiO2填充尼龙复合材料摩擦学性能的影响

利用MM-200磨损实验机在干摩擦、水润滑和油润滑等条件下，研究了润滑条件对含量为10％的纳米SiO2填充尼龙1010复合材料与45^#钢对磨时的摩擦学性能的影响，并利用扫描电子显微镜对纳米SiO2-PA1010复合材料的磨损表面和磨损机理进行了观察和分析。结果表明水润滑时，纳米SiO2-PA1010复合材料的摩擦因数比在干摩擦时有一定程度的降低，但磨损量却比干摩擦时增加了很多；而在油润滑时，摩擦因数和磨损量均比干摩擦和水润滑时降低了许多；复合材料的磨损机制也随着润滑条件的不同发生了相应的变化。     

添加聚四氟乙烯微粉后聚醚醚酮复合材料的摩擦学性能

采用常温机械共混+高温模压方法制备了添加不同含量聚四氟乙烯(PTFE)微粉聚醚醚酮复合材料,研究了其力学性能、摩擦磨损性能及磨损形貌,并探讨了其摩擦磨损机理。结果表明:随PTFE微粉含量的增加,复合材料的洛氏硬度和压缩强度均降低,干摩擦条件下的摩擦因数减小,体积磨损量先降后升,当PTFE微粉质量分数5%时,体积磨损量最低;在油润滑和水润滑条件下复合材料的摩擦因数和体积磨损量均小于干摩擦条件下的,且随PTFE微粉含量的增加,油润滑条件下的体积磨损量下降,而水润滑条件下的增大;在干摩擦条件下复合材料的磨损机制以磨粒磨损为主,并伴有疲劳磨损,在油润滑条件下复合材料表面存在少量片状PTFE磨屑和碳纤维富集,在水润滑条件下复合材料表面被PTFE微片层覆盖,局部存在微裂纹和孔洞。     

大比压油润滑条件下C/C复合材料的摩擦特性

研究C/C复合材料在油润滑下的摩擦磨损性能,测试C/C复合材料在大比压油润滑条件下的摩擦因数,并与干摩擦工况进行对比。结果表明:在载荷500~720 MPa、速度300~1 200 r/min工况下,油润滑条件下C/C复合材料的摩擦因数在0.1~0.17之间,而在干摩擦条件下摩擦因数在0.13~0.27之间,表明在油润滑条件下C/C复合材料表现出更优的摩擦特性;与油润滑相比,干摩擦条件下C/C复合材料表面的碳纤维显现出明显的磨损痕迹,表明C/C复合材料在油润滑条件下具有更好的耐磨性。     

SiC颗粒增强的钢基复合材料的快速磨损试验研究

本文以对ＳｉＣ颗粒增强的钢基复合材料在油润滑条件下的快速磨损试验进行研究,结果表明,添加ＳｉＣ硬质颗粒材料的耐磨性能得到明显提高,同时本文初步探讨了ＳｉＣ颗粒增加复合材料的耐磨机理。     

硬度对钢蜗轮副用材料微动磨损特性的影响

通过调整40CrNiMoA钢的热处理工艺参数获得了4种不同硬度的试样,在无润滑、室温条件下,在SRV Ⅳ微动磨损试验机上研究了硬度对40CrNiMoA钢-18Cr2Ni4WA钢摩擦副微动磨损量和摩擦因数的影响.结果表明:试验条件下,随着40CrNiMoA钢硬度的增加,其微动磨损体积减小,而较硬的18Cr2Ni4WA钢的微动磨损量变化趋势则与试样的位置等有关,但总存在一个硬度配对使得两摩擦副微动磨损体积相等;摩擦因数在40CrNiMoA钢为上试样时,随时间变化较平稳,波动较小;当40CrNiMoA钢为上试样时,其微动磨损机制主要为黏着磨损,而18Cr2Ni4WA钢的磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主.     

不同润滑介质下钢-钢摩擦副的摩擦磨损性能

研究了钢-钢摩擦副在干摩擦、水润滑、酒精润滑和60 N油润滑等条件下的摩擦磨损行为。结果表明:润滑介质可以显著降低钢-钢摩擦副的摩擦系数,在干摩擦、水润滑、酒精润滑和60N油润滑,摩擦载荷为(50～200)g(钢球半径为2 mm)时摩擦系数的平均值分别为0.75～0.81,0.45～0.33,0.22～0.15,0.13～0.09;在高载荷下酒精润滑与油润滑磨损速率相差甚小,并且在摩擦磨损初期阶段(500 s之内)摩擦系数相差甚少;同时,酒精润滑条件下的磨损表面形貌与油润滑下的磨损表面形貌极为相似,无明显粘着现象。分析表明,酒精润滑是一种绿色润滑介质,在压延、拉伸工业中有良好的应用前景。     

固体润滑涂层在干摩擦及有油条件下的摩擦磨损性能

采用MRH-3环块磨损试验机对FM-510二硫化钼润滑涂层在于摩擦及有油条件下进行了摩擦磨损性能的考察和评价,评价结果表明：该涂层在干摩擦条件下具有低的摩擦系数、高的承载能力和长的耐磨寿命,摩擦系数随负荷增高而降低,随速度提高也降低。摩擦偶对双面涂膜比单面涂膜有更长的耐磨寿命,速度低时涂层的磨耗小,寿命长,可满足特定条件下的干摩擦工作要求,在有油润滑条件下二硫化钼基的FM-510润滑涂层可显减轻对偶磨损程度,摩擦系数比单独使用油润滑时大大降低。在难以形成连续的流体润滑薄膜,亦即不能形成流体动力润滑的情况下。摩擦偶对涂敷固体润滑涂层是解决其润滑问题的有效方案。     

Al2O3-40%TiO2涂层/锡青铜的摩擦磨损性能研究

在室温下对Al2O3-40%TiO2涂层与锡青铜摩擦副进行了油润滑情况下的球盘式摩擦磨损试验。使用SEM分析了磨损表面形貌特性;同时采用EDAX进行了磨损微观区域的成分分析。结果表明:在FD-7主轴润滑油的条件下,A l2O3-40%TiO2涂层与锡青铜之间发生了明显的涂抹和擦伤现象,涂层摩擦磨损性能优异。     

陶瓷涂层/钢的摩擦磨损性能研究

在室温，载荷40，180，320N和速度100，200，300r／min下，对二氧化钛涂层试件与GCr15钢进行了油润滑情况下的球盘式摩擦磨损试验。结果表明：在油润滑的条件下，涂层的摩擦性能几乎都有很大的改善，摩擦因数呈下降的趋势，这与载荷所致的接触应力有关；在载荷一定的情况下，摩擦因数随着速度的增大而减小；在300r／min的高速情况下，随着载荷的增大，圆盘的磨损量呈下降的趋势。针对摩擦磨损试验中圆盘磨损量出现的负增长，提出了一种滑动摩擦磨损机制，此模型可以很好地解释试验中所出现的现象。     

稀土化合物改性复合材料在油润滑下的摩擦学性能

以竹纤维为增强相,通过稀土化合物改性制备一种树脂基复合材料;采用环块式摩擦磨损实验,研究稀土化合物改性复合材料在油润滑状态下载荷、转速对试样摩擦学性能的影响,以及稀土化合物改性对复合材料试样摩擦学性能的影响;比较干摩擦状态和油润滑状态下复合材料的摩擦学性能,观察和分析试样磨损表面形貌,探讨其磨损机制。实验结果表明:油润滑条件下,稀土化合物改性复合材料的摩擦因数和磨损率都随着载荷的增大而增加;较高载荷下摩擦因数随着转速的增大先增加后减小,而磨损率则呈现逐步增加的趋势;稀土化合物的改性使竹纤维和基体界面结合更为紧密,提高摩擦因数的同时降低了磨损率;在油润滑作用下,试样磨损由干摩擦时的磨粒磨损和疲劳磨损转变成为轻微的疲劳磨损;在油润滑状态下,复合材料处于边界润滑状态,故摩擦因数和磨损率均低于干摩擦。     

SiCp尺寸及含量对Al基复合材料磨损表层、亚表层形貌的影响

分别以亚微米级 (130nm)、微米级 (14 μm)SiCp和微米级 (2 0 0目 )Al粉为原料 ,采用冷压烧结和热挤压方法制备出不同体积含量 (1 5 %、 5 % )亚微米、微米级SiCp增强Al基复合材料。研究复合材料磨损表面、亚表层形貌 ,结果表明 :SiCp/Al复合材料具有优良的耐磨性能 ,随着SiCp尺寸的增大 ,含量的增高 ,耐磨性能提高 ;其耐磨机理是磨损表面和亚表层在摩擦推挤形变的作用下形成了Al基体加尺寸适中、近球状、分布弥散SiCp的耐磨组织     

纳米和微米La2O3颗粒增强镍基复合镀层的摩擦磨损性能

用复合电沉积工艺制备了纳米和微米La2O3颗粒增强镍基复合镀层，在销盘式滑动磨损试验机上考察了复合镀层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能，用扫描电子显微镜分析了其磨损机理。结果表明：在干摩擦条件下，纳米La2O3颗粒增强复合镀层的摩擦磨损性能明显优于微米La2O3颗粒增强复合镀层；纳米La2O3增强镍基复合镀层的磨损主要表现为轻微磨粒磨损特征，而微米La2O3增强镍基复合镀层的磨损机制为剥层磨损和磨粒磨损。     

机械合金化FeS/Cu复合材料的摩擦磨损性能

以FeS和CuSn8Ni1粉末为原料，利用机械合金化技术和粉末冶金技术制备了FeS/Cu复合材料，探讨了不同载荷情况下所制备的FeS/Cu复合材料的摩擦学性能及润滑膜与转移膜特征。结果表明：机械合金化提高了FeS与铜合金基体界面结合性能，进而提高了材料减摩耐磨性能；当载荷较小时，摩擦副表面接触不稳定，复合转移膜不连续，摩擦因数波动大；载荷较大时，复合转移膜易破损，材料的减摩耐磨性能变差；当载荷为150 N时，载荷适宜，材料表面软化，复合转移膜更加完整，摩擦因数较小。     

粉末冶金Al-Fe复合材料机械及磨损性能研究

采用“冷压烧结 热挤压”的粉末冶金法制备出Al-10?、Al-20?复合材料,研究了Al-10?、Al-20?复合材料的孔隙率、抗拉强度、伸长率、硬度和耐磨行为。结果表明:随着Fe含量增加,Al-Fe复合材料的孔隙率增高,抗拉强度先升后降,伸长率下降,硬度和耐磨性增高,对偶件的减摩性能下降;Al-10?和Al-20?的耐磨性能分别为QSn6.5-0.4的13.2和23.0倍;Al-Fe复合材料磨损表面呈Al基体 Fe颗粒 孔隙的耐磨组织。     

添加少量纳米SiCp对铜基材料电学和摩擦学性能的影响

考察了添加少量纳米SiCp对铜基材料电学和摩擦学性能的影响。结果表明：添加少量纳米SiCp(体积分数为0．5％),轻微降低了铜基材料的导电率,显著提高了耐磨性,有效降低了铜／钢摩擦副之间的粘着作用和材料转移;130nm SiCp／Cu基复合材料的导电性和耐磨性都优于30nm SiCp／Cu基复合材料。     

粉末冶金铝-铁合金的组织和性能

以铝粉和铁粉为原料,采用冷压烧结方法制备出铝-铁合金,并进行热挤压加工,研究了它的纽织和性能.结果表明：随着铁含量增加,抗拉强度先升后降,伸长率下降,硬度和耐磨性增高;Al、Al-10Fe和Al-20Fe合金的磨损体积损失分别是QSn6.5-0.4的1/0.66,1/12.2和1/20.1,磨损表面呈铝基体、Al13Fe4硬质相和少量孔隙的耐磨组织.     

Tribological Properties of Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript>/CuCrZr Composites

Al₂O₃ particles reinforced Cu–Cr–Zr alloy matrix composite was fabricated through a powder metallurgy plus hot extrusion process by using the water atomization Cu–Cr–Zr powder as raw material. The effect of aging treatment on the tribological behavior of the composite was investigated. Experimental results show that tiny coherent precipitated phases were formed in the matrix after proper aging treatment and therefore good combination properties could be obtained. The wear rates of the Al₂O₃/CuCrZr composite and its matrix alloy were obviously influenced by the aging treatment, wherein the best wear resistance was reached at the aging temperature corresponding to the highest Vickers hardness. The major reason was that the depth of plastic deformation in the subsurface region was dramatically decreased due to the improvement of mechanical properties of the matrix, and therefore adhesion induced surface materials loss could be markedly alleviated. By comparing with the SiC20 vol%/Cu composite, it is indicated that the Al₂O₃/CuCrZr composite exhibited much better wear resistance as well as higher electrical conductivity.     

基于MATLAB的铝基复合材料磨损表面分形特性研究

通过对亚微米SiCp增强铝基复合材料磨损表面的分形研究,探讨了亚微米SiCp增强铝基复合材料摩擦磨损特性与分形维数的关系。按照结构函数法,用MATLAB软件进行编程,得到复合材料双对数坐标图。研究表明,亚微米SiCp增强铝基复合材料具有分形特性,且其分形维数与材料的磨损量有关,随着磨损量的增加,分形维数亦趋于增大,且分形维数在1.6≤D≤1.9之间。     

Sliding friction and wear of Cu–graphite against 2024, AZ91D and Ti6Al4V at different speeds

Cu–graphite composite fabricated by powder metallurgy art is no longer novel material. However, it might be a versatile self-lubricating material sliding against different metals and alloys. In this connection, understanding towards its tribological behavior and wear mechanism is very important. Sliding tribological behaviors of Cu–graphite composite against different counterparts, specified as 2024 aluminium alloy, AZ91D magnesium alloy, and Ti6Al4V titanium alloy, were investigated over varied sliding speeds at room temperature in air. The friction and wear tests were conducted on a pin-on-disk tribo-meter. Tribological performance of Cu–graphite composite strongly depended on its counterpart materials. Cu–graphite composite could provide friction reduction in sliding against 2024 and Ti6Al4V. Cu–graphite composite was a good self-lubricating material in sliding against AZ91D at low speeds but not at 0.25 and 0.50 m/s. Wear mechanism of Cu–Gr composite was related to the transfer, counter-transfer, mechanical mixing and tribo-oxidation at tribo-interface. Sliding speed had influences on tribo-interface and thereby wear mechanism. Finally, the effects of naturally occurred oxide film and sliding speed were discussed.     

离心铸造喷射法复合轧辊材料的研究

采用离心铸造喷射法成功制备了碳化钨颗粒增强高铬铸铁(Cr20)基复合材料轧辊,对其进行了磨损性能试验及显微组织分析.结果表明:碳化钨颗粒弥散分布在轧辊复合层中,与基体形成良好结合;轧辊表面复合层的耐磨料磨损性能是单一材质Cr20的1.38倍.