激光表面织构微坑形貌及面积占有率对氮化气缸套摩擦学性能的影响

针对氮化气缸套由于自身存在表面应力高、易变形等使其难以满足高强化内燃机气缸套要求的问题,以氮化气缸套-PVD活塞环为研究对象,采用Nd-YAG脉冲激光器在氮化气缸套表面进行织构化处理,研究脉冲激光参数对气缸套表面微织构微坑形貌及面积占有率对摩擦副摩擦磨损性能的影响,并分析其影响机制。发现织构微坑直径随激光能量密度、脉冲次数、离焦量增加而增大,而微坑深度随能量密度、脉冲个数、离焦量的增加呈先增大后减小的趋势。不同面积占有率织构对气缸套-活塞环摩擦副均具有减摩耐磨作用,与无织构缸套摩擦副相比,微织构气缸套的摩擦因数降低10.07%～1.58%;磨损量降低26.71%～46.19%;微织构气缸套对应的活塞环试样磨损量降低10.12%～50.19%;微织构气缸套的拉缸时间提高了2.1～2.8倍。最低摩擦因数和磨损量及最佳抗拉缸性能均在面积占有率为10%的织构摩擦副获得。微织构改善气缸套摩擦副摩擦磨损性能的机制为贮存润滑油,减少摩擦副接触面积以及捕捉磨屑,减小磨粒磨损。获得了高强化条件下氮化气缸套织构化对其摩擦学性能的影响规律,可为开发高强度内燃机提供试验支持。     

高山饮食 西藏“四宝”

中国有句俗语,叫"十里不同天,百里不同音",说的是气候变化可能在很小的范围内就有明显的区别,生活在百之外的人,说话的语调和声音就有所不同。     

Zr_(1-x)Si_xN纳米涂层的制备及其力学性能

采用直流与射频共溅射技术制备Zr1-xSixN纳米涂层。通过改变Si靶溅射功率控制涂层中Si含量,研究了不同Si含量对Zr1-xSixN涂层的物相结构、晶粒尺寸、硬度和摩擦磨损性能的影响,探索了Zr1-xSixN纳米涂层的致硬机理。结果表明:Si的掺入影响Zr1-xSixN涂层的择优取向和相结构,随着Zr1-xSixN涂层中Si含量的增加,涂层截面的形貌由柱状晶转变为非柱状等轴晶,其结构的变化为:固溶体→nc-ZrN/α-Si3N4结构→非晶结构。涂层的晶粒尺寸在12～30nm之间。对于Si含量低于3.14%(摩尔分数)的Zr1-xSixN涂层,由于固溶强化作用使硬度随Si含量增加而增大,对于Si含量高于3.14%的Zr1-xSixN涂层,通过晶粒的转动和原子在晶界的移动能产生塑性形变,提高了涂层塑性形变能力,使得硬度下降。Zr1-xSixN涂层的耐磨损性能随Si含量的增加而增强。     

连铸结晶器内铸坯非均匀摩擦行为

摩擦和润滑不均匀是影响连铸坯质量的关键因素。针对铸坯在结晶器内复杂的摩擦行为,建立了全尺寸传热模型和摩擦计算模型,采用反算法得到实际热流,详细描述了铸坯的摩擦行为,并进一步研究了影响摩擦的因素。结果表明,从弯月面开始,铸坯表面由液体摩擦区过渡到混合摩擦区,再过渡到固体摩擦区;铸坯的摩擦状态是非对称的,反映了建立全尺寸模型的必要性。该模型为了解连铸结晶器内发生的复杂过程和优化连铸工艺参数提供了有益的工具。