AlCrN涂层的滑动摩擦学特性研究

采用CETR UMT-2型摩擦磨损试验机,对多弧离子镀制备的AlCrN涂层进行了往复滑动摩擦试验研究.以CrN涂层作为对比,采用台阶仪、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDX)分析了涂层的磨痕,探讨了AlCrN涂层的磨损机理.结果表明:AlCrN涂层的摩擦因数平稳,磨损表面极其光滑,表面呈现抛光效应;AlCrN涂层拥有较高硬度和良好的排屑能力,因此在高载荷下具有比CrN涂层更好的抗磨损性能.     

EA4T车轴不同加工工艺表面完整性分析

目的探索不同加工工艺对EA4T车轴表面完整性的影响。方法针对EA4T成品车轴精车加工的表面,以及精车之后再分别作打磨抛光、滚压处理的表面,运用里氏硬度仪、X射线衍射残余应力分析仪、扫描电子显微镜以及三维光学显微镜等设备,进行表面硬度、表面残余应力状态、表面形貌及粗糙度检测。结果精车后表面的平均硬度为221HV,表面轴向、周向平均残余应力为-371、-231 MPa,表面粗糙度(Ra)为1.432μm。而精车之后再分别作打磨抛光、滚压处理,表面硬度分别提升了2.3%、11.6%,表面轴向残余应力分别增加了9.7%、23.5%,周向残余应力增幅分别为18.6%、59.3%,同时表面粗糙度(Ra)大幅度下降到0.442、0.318μm。结论滚压、打磨抛光皆能提升车轴表面的硬度和残余应力水平,降低表面粗糙度(Ra)。相比而言,滚压的效果更理想。     

基于冲击动能控制的Cr-DLC涂层动力学响应和磨损行为

针对防护涂层在受动载时的磨损问题,在动能控制模式的冲击试验机上,通过动力学响应考察了Cr-DLC涂层的冲击磨损行为。响应包括冲击力波形和冲击动能的能量耗散,并以其基体304不锈钢作为对比材料。结果表明:材料的动力学响应差异反映了其抗冲击性的优劣。相同试验条件下,Cr-DLC涂层的冲击力峰值和能量吸收率分别低于304不锈钢约42.0%~51.8%和18.6%~20.8%。此外,还发现在冲击动能相同的情况下,调整速度或质量将会对动力学行为产生显著的影响。质量增大,冲击力峰值降低、接触时间延长;而增加速度仅提升冲击力峰值。通过动力学响应可定性的判断材料抗冲击性能,且与实际磨损结果有较好的吻合。Cr-DLC涂层由于其优异的抗冲击磨损性能以及良好化学稳定性,使其磨痕表面仅有少量的磨损剥落,且磨损氧化现象不明显;304不锈钢的冲击损伤形貌为典型的剥层磨损,材料去除和氧化反应首先发生在表面的剥层。     

恒变幅载荷下Al-Si-Mg合金的疲劳行为及微观结构演变(英文)

研究了恒变幅疲劳载荷作用下Al-Si-Mg合金的疲劳行为及微结构对其疲劳性能的影响。对恒变疲劳载荷作用下Al-Si-Mg合金的单轴疲劳寿命以及疲劳行为进行了研究。利用透射透射电子显微镜观察在恒变幅载荷条件下Al-Si-Mg合金中位错以及位错带的演变情况。结果表明,Al-Si-Mg合金的疲劳寿命随变幅载荷的变化而变化;位错结构在Al-Si-Mg合金中的运动具有一定的规律性。变幅加载条件会引起材料微结构发生变化,使得材料的硬化效果和变形行为表现出明显的差异,从而影响了损伤的演化进程,材料的疲劳寿命强烈地依赖于加载历史所导致的材料微观结构变化。     

Hank’s溶液和生理盐水中纯钛的复合微动腐蚀特性

采用球/甲面接触方式,进行纯钛(TA2/TA2)在Hank's溶液和生理盐水中的常温切向和径向复合微动腐蚀实验.实验接触角θ为45.,最大径向载荷Fmax为100、200和300N,微动循环周次为5×104次.在摩擦动力学分析和耗散能计算分析基础上,用扫描电镜(SEM)和激光共焦扫描显微镜(LCSM)测定了磨损量,分析磨损机制.结果表明:在Hank's溶液和生理盐水中,复合微动F-D曲线呈现准梯形和椭圆形二阶段特征:相同载荷条件下,TA2在Hank's溶液中材料损失量比在生理盐水中小,这与在相同条件下Hank's溶液中的耗散能比在生理盐水中小的结果一致.在二种介质条件下,TA2的复合微动磨损主要以磨粒磨损和剥层方式进行.     

两种刀具下进给速度对ER8车轮表面完整性的影响

研究了菱形和Φ25硬质合金两种刀具下进给速度对ER8车轮表面完整性的影响，并用X射线残余应力仪、硬度仪、扫描电子显微镜和三维表面轮廓仪检测不同进给速度加工车轮轮缘的残余应力值、硬度值、表面微观形貌及粗糙度值。结果表明：在进给速度从0.05 mm/r增加到0.1 mm/r，再增加到0.2 mm/r的过程中，菱形刀片加工后产生的残余应力值分别增长了179%和164%。在进给速度从0.2 mm/r增加到0.4 mm/r的过程中，Φ25硬质合金刀片加工后产生的残余应力值增长了397%。两种刀具加工后的硬度值在200～300 HV之间。在相同进给速度下，菱形刀片加工后的表面纹理宽度和深度均比Φ25硬质合金刀片加工后的表面纹理宽度和深度要大，且进给速度越大，纹理宽度和深度相差越大。     

ER8车轮车削加工表面完整性研究

研究了不同车削加工参数对ER8车轮表面完整性的影响，采用X射线残余应力仪、材料硬度仪、扫描电子显微镜以及三维表面轮廓仪测量了不同切削速度、切削深度和进给量条件下的车轮幅板表面残余应力、表面及剖面纵深硬度、表面形貌及粗糙度。试验结果表明：进给量从0.8mm/r增加至1.0mm/r,再增加至1.5mm/r的情况下，残余应力提升了16.15%和19.17%,表面粗糙度增长了52.9%和118.76%。不同车削加工参数对表面硬度、剖面纵深硬度影响不大。适当减小进给速度可提升车轮表面的粗糙度水平，降低车轮表面的粗糙度和残余应力，使车轮的表面完整性更好。     

氮化硅改性聚酰亚胺复合涂层的耐热蚀性能研究

为满足高温条件下高分子复合涂层的应用需求，推进高分子有机复合涂层在高温防护领域的实际应用，选择聚酰亚胺(PI)为树脂基体，通过加入纳米Si₃N₄改性增强其耐热性，研究硅烷偶联剂KH550与不同含量的Si₃N₄对涂层表面状态以及耐热性能的影响。实验结果表明：加入10%(质量分数)Si₃N₄的改性复合涂层的玻璃化转变温度(T_g)达到495℃,高于纯PI涂层的T_g(483℃)。加入KH550后，一方面KH550在Si₃N₄表面引入氨基官能团使其与PI分子链交联，另一方面KH550直接与PI分子相互作用提升涂料的黏度，使Si₃N₄分散性及涂层与基体的结合力均有显著提升。此外，分别制备不同含量Si₃N₄的PI复合涂层并进行比较，发现10%Si₃N₄的...     

雨水环境下碳陶复合材料的载流摩擦磨损性能

采用销-盘摩擦磨损试验机对制动闸片用碳陶复合材料开展了雨水环境下的载流摩擦磨损试验，研究了不同摩擦条件下碳陶复合材料的摩擦磨损性能。结果表明：在无载流的雨水环境中，随着雨水流量由0增大到1 mL·min^-1,碳陶复合材料的表面粗糙度显著下降，摩擦因数和磨损率小幅度降低，磨损机理主要为剥落和轻微的氧化磨损；在无雨水的载流条件下，随着电流强度由0增加到100 A,表面粗糙度和摩擦因数均显著下降，磨损率明显升高，主要磨损机理为剥落、磨粒磨损、黏着磨损和电弧烧蚀；相对于单因素作用，在载流和雨水的共同作用下，表面粗糙度和摩擦因数明显降低，但磨损率随着雨水流量或电流强度增加的规律不明显，磨损机理为剥落、氧化磨损、磨粒磨损和黏着磨损。     

温度对不同运行工况下Zr-4锆合金微动磨损行为的影响

采用高温微动磨损试验机对Zr-4合金管进行切向微动磨损试验，通过改变法向载荷研究了试验温度(25,100,200,325℃)对不同运行工况(完全滑移区和部分滑移区)下微动磨损行为的影响。结果表明：在相同试验温度下完全滑移区的摩擦因数高于部分滑移区，不同运行工况下200,325℃时的摩擦因数更早达到稳定状态。在完全滑移区，合金的磨损机制包括磨粒磨损、氧化磨损和剥层，温度的升高对合金微动磨损程度的影响较大，325℃时的微动磨损程度最大；而在部分滑移区，磨损机制包括剥层、黏着磨损和氧化磨损，试验温度的升高对微动磨损程度的影响很小。在相同试验温度下，部分滑移区的微动磨损量远低于完全滑移区；试验温度的升高对完全滑移区微动磨损量的影响较明显，而对部分滑移区的影响不大。