不同摩擦条件下铜-铁基粉末冶金材料的摩擦性能

采用粉末冶金技术制备铜-铁基复合材料,在制动压力0.5 ～1.2MPa范围内,通过定速摩擦试验机研究干、湿条件下,速度、压力与材料摩擦磨损性能的关系.结果表明,干摩擦系数随摩擦速度增加而降低,湿摩擦明显降低了低速摩擦系数而对高速摩擦系数影响不大.低速摩擦系数随摩擦压力增加而增加,摩擦压力对高速摩擦系数影响不明显.     

不同速度下石墨含量对铜基摩擦材料性能的影响

采用粉末冶金工艺制备铜-石墨材料。通过改变石墨在材料中的含量(2.5%～30%), 观察在不同摩擦速度下, 材料摩擦系数的变化规律, 并测出各对应条件下的磨损率。研究表明, 随着石墨含量的增加, 摩擦系数和磨损量减小。在石墨含量低于10%时, 摩擦速度对材料的摩擦系数影响明显, 且随摩擦速度的提高, 磨损量迅速增加。当石墨含量大于15%时, 摩擦系数稳定, 磨损量并没有随摩擦速度的提高而明显增加。     

碳纤维含量对湿法混料摩擦材料性能的影响

本文研究碳纤维含量对湿法混料所制备摩擦材料性能的影响。三种条件(标准:500r/min、0.98MPa;高速:1 000r/min、0.98MPa;高压:500r/min、1.96MPa)的摩擦磨损试验均表明,从低温到高温的升温过程,含碳纤维摩擦材料的摩擦系数稳定,或略有升高,没有热衰退发生;在高速、高压的工况下,含碳纤维材料具有较低的磨损率。当碳纤维含量在2%~10%时,随着碳纤维含量增大,材料的磨损率先减小后增大,当碳纤维含量为6%时,材料的摩擦磨损性能为最优。     

湿法制备半金属摩擦材料中改性的热固性树脂含量对摩擦磨损性能的影响

用自行制备的坡缕石纳米粒子改性的热固性酚醛树脂湿法生产出半金属摩擦材料,研究了该树脂不同含量对摩擦材料摩擦和磨损主要性能的影响规律.通过SEM扫描电镜,对比分析了摩擦材料的表面形貌和影响的内在机理.结果表明在树脂含量为20%附近范围内随含量的增加,摩擦材料250℃以上的抗高温磨损能力明显提高,平均磨损率下降50%;热衰退温度点仍保持较高的水平,摩擦系数略有下降.     

试验条件对C/C 复合材料滑动摩擦磨损特性的影响

在MM-2000 环-块摩擦试验机上测试了C/C 复合材料的摩擦磨损行为。通过对试样在不同时间、不同载荷、不同润滑状态下的摩擦磨损试验得出:随时间的延长, C/C 复合材料的摩擦系数趋于稳定。在摩擦试验后期, 材料摩擦系数一直保持在0.12。载荷对磨屑膜有着重要影响, 材料平行试样和垂直试样在150 N 摩擦5 h 后, 其摩擦系数仅为0.12。水润滑和油润滑状态下, 材料的摩擦系数降低, 仅为0.05～ 0.08。水润滑时材料磨损量增加, 油润滑时磨损量较小, 干态时磨损量最小。     

压力对空间对接摩擦材料摩擦磨损性能的影响

通过粉末冶金方法制备了铜基摩擦材料,在经技术改进后的MM-1000摩擦试验机上对其在不同压力下的摩擦磨损性能进行了研究,结果表明:随着压力的增大,材料的摩擦系数呈降低趋势,在真空中的摩擦系数小于大气中的摩擦系数;真空中材料的摩擦系数稳定度高于大气环境中的,材料的磨损随压力的变化在两种环境下呈现出相反的变化形式。摩擦表面形成的摩擦膜对材料的摩擦磨损性能具有重要的影响;随着压力的增大,材料在真空中的磨损机理由以磨粒磨损为主逐渐转变为以黏着磨损为主。     

SiO2和B4C组合对铁铜基摩擦材料性能的影响

研究了摩擦组元ＳｉＯ２和Ｂ４Ｃ组合对铁铜基摩擦材料性能的影响。结果发现,在摩擦组元总量不变的情况下,随ＳｉＯ２的增加和Ｂ４Ｃ的减少,摩擦材料的摩擦系数和磨损量均下降。材料的摩擦系数随制动速度的增大而降低,随制动压力的增大亦降低。通过相结构分析,烧结摩擦材料中的Ｂ４Ｃ相已被Ｆｅ２Ｂ相取代。     

转底炉珠铁工艺处理硼铁精矿初探

针对现有硼铁精矿硼铁分离工艺所存在的的弊端,提出采用转底炉珠铁工艺处理硼铁精矿,并通过热力学分析和实验室试验进行了验证。实验室试验表明：对于辽宁凤城Fe和B₂O₃含量分别为47.20%和6.90%的硼铁精矿,以莱芜钢铁公司所用无烟煤为还原剂、QT-10为造球粘结剂,用高温硅钼炉模拟转底炉,当硼铁精矿和煤粉的配合比分别为83.3%和16.7%、粘结剂配入量为精矿和煤粉总质量的2%、混合料的水分为7%时,含碳球团经1 400 ℃焙烧15 min,可很好地实现渣铁分离,所得含硼珠铁和高活性富硼渣分别可作为钢铁冶金和硼化工工业的优质原料。     

TiC/Cu复合材料的摩擦性能研究

为提高TiC/Cu复合材料的摩擦性能,对不同TiC掺量条件下TiC/Cu复合材料的摩擦磨损性能进行实验分析。结果表明,与基体试样相比,复合材料的磨损系数较低,且在低载荷磨损时磨损性能更佳,当TiC含量增加到3%时摩擦系数最低。通过磨损形貌分析发现,基体材料主要为黏着磨损,复合材料的磨损行为表现为氧化、黏着和剥层磨损,且复合材料中的TiC颗粒具有很好的抵抗黏着磨损的作用,使得复合材料表面磨损程度减轻。     

机械活化铁氧化物气基还原热力学再探

鉴于以往研究中引用了不准确的铁氧化物气基还原反应标准摩尔吉布斯自由能变化表达式,在自行导出的新的表达式基础上,重新探讨了机械力储能对铁氧化物气基还原热力学的影响规律。除纠正了以往研究中4个方面的错误结果外,还发现：FeO本身的气基还原并不受起始温度的限制,但在Fe₃O₄气基还原体系中,FeO的还原具有与Fe₃O₄还原方式转折温度一致的起始温度;由于Fe₃O₄还原方式的转折温度随Fe₃O₄储能的增加而线性下降,故当Fe₃O₄储能时,Fe₃O₄和FeO的还原将在低于570 ℃的温度下发生,同时,与该温度对应的平衡CO压力分数或平衡H₂压力分数前者下降而后者提高,即CO还原叉形曲线向低温、低CO压力分数方向移动而H2还原叉形曲线向低温、高H₂压力分数方向移动。     

提升机制动装置磨擦系数实验测试研究

在模拟矿井提升的工况下,实验测量闸瓦的动摩擦系数。自动连续地记录摩擦过程中摩擦系数的变化情况,由测得值计算在一定比压、温度和滑速下闸瓦的实际摩擦系数,并据此对影响摩擦系数的因素进行分析。     

矿井提升机盘式制动器的摩擦磨损特性研究

采用Link 3900 NVH台架试验机对提升机盘式制动器进行定压、定速摩擦测试,得出提升速度为5~30 m/min、制动压力为1~3.5 MPa条件下的平均摩擦因数和稳定磨损率变化规律。通过TM3000扫描电子显微镜分析摩擦片在2 MPa制动压力和不同提升速度条件下的表面磨损形貌。研究结果表明:提升机盘式制动器的摩擦因数随制动压力的增大呈减小趋势;低速挡条件下的摩擦因数较大;中速挡条件下的磨损受制动压力的影响较小;低速挡和高速挡条件下的稳定期磨损率数值较大,且波动性显著;提升速度的增大将显著加速黏结剂的改性,高速挡条件下的基体纤维出现了部分不规律性分解。     

盘式制动器数学模型

通过对盘式制动器的分析,建立了相对较为精确的数学模型,导出了有效制动力及有效制动摩擦力矩关于制动油压的函数关系式,并对平均摩擦半径进行了精确推导。     

铜基复合材料受电弓滑板摩擦磨损及电阻率的研究

针对目前受电弓滑板与接触网导线构成的特殊摩擦副存在磨损严重、电弧敏感度高、机械性能较差的缺陷, 研制了一种具有减摩耐高温和导电性能优良的耐热铜基受电弓滑板材料。采用MG-2000型高速高温摩擦磨损试验机, SX1934(SZ-82)数字式四探针测试仪, XJL-03型金相显微镜, JSM-6700F扫描电镜等仪器测试并分析了其热摩擦磨损、电性能及显微组织。结果表明: 添加改性PI树脂在300 ℃环境温度下摩擦60 min平均磨损量和摩擦15 min的摩擦系数分别为4.6×10^-5 g/m和0.112,低于改性前的13.8×10^-5 g/m和0.114, 而且电阻率为3.3 μΩ·m, 要小于同类复合材料电阻率(10 μΩ·m)。     

纳米材料改性酚醛树脂合成闸片摩擦性能研究

采用纳米材料改性的酚醛树脂制备了无石棉汽车制动闸片 ,对改性树脂的热性能及合成制动闸片的摩擦性能进行了测试 ,结果表明 ,纳米材料改性酚醛树脂的热分解温度大幅度提高 ;合成闸片的高温摩擦系数稳定、抗热衰退性能好。制动闸片性能优良 ,适合高性能机动车闸片的使用要求     

QPQ处理工艺对F690钢渗层微观结构及磨蚀性能的影响

利用QPQ技术对F690海工钢进行盐浴复合强化处理,考察了碳氮共渗温度和时间对F690钢渗层组织、相结构及硬度、腐蚀磨损性能的影响。结果表明:经过QPQ处理后,F690钢表面形成由Fe₃O₄氧化层、Fe₂C/Fe₂N化合物层及扩散层组成的渗层,且渗层组织平整均匀。随着QPQ处理温度升高和时间延长,渗层厚度增加,渗层硬度均呈先增大而后减小的变化规律;当共渗温度为570 ℃、时间为60 min时,F690钢的渗层硬度达854HV,较F690钢硬度提高1.7倍。与F690钢相比,3.5%NaCl介质下渗层的自腐蚀电流密度降低了一个数量级,腐蚀速率降低了86.71%,摩擦系数下降约12%,磨损率显著降低。     

矿井提升机闸瓦摩擦系数测试系统

在模拟提升的工况下 ,用电测法来测量闸瓦的动摩擦系数 ,自动连续地记录摩擦过程摩擦系数的变化情况 ,同时也可以由测得值计算出在一定比压、温度和滑速下闸瓦的实际摩擦系数。     

高炉冶金矿渣特性及其在ZTA陶瓷烧结中的作用

高炉渣是由炼铁高炉产生的一种工业废渣,其中含有CaO、Al₂O₃、SiO₂等硅酸盐成分和少量Fe₂O₃、TiO₂、ZrO₂等析晶形核剂。高炉渣在855℃热处理1 h,可形核析出1 μm左右的Ca₂Al₂SiO₇微晶,这表明高炉渣具有较高的析晶活性。向ZTA中添加质量分数为4%的高炉渣,1 550℃烧结30 min,低温下ZTA陶瓷的力学性能明显提升,抗弯强度和断裂韧性分别为650 MPa和6.03 MPa·m1/2,比相同温度下未添加高炉渣时分别提高了15%和14.2%,烧结温度降低了50℃以上。颗粒细化的高炉渣掺入ZTA陶瓷基体,烧结过程中高炉渣产生的液相促进了Al₂O₃棒晶的生长,受力过程中棒晶的拔出和裂纹的偏转有利于ZTA陶瓷力学性能的提升;高炉渣在高温下的析晶增强了ZTA陶瓷的晶界强度,进一步提高了材料的力学性能。      

Fe50 Mn30 Co10 Cr10高熵合金组织结构对其绝热剪切敏感性的影响

在室温下利用分离式霍普金森压杆对Fe₅₀Mn₃₀Co₁₀Cr₁₀高熵合金帽型样进行动态加载,通过动态加载曲线对比及金相观察分析了不同组织结构对Fe₅₀Mn₃₀Co₁₀Cr₁₀高熵合金的绝热剪切敏感性的影响规律与机制。结果表明,在相同动态加载条件下,试样晶粒越小、密排六方(hcp)相含量越多,绝热剪切带形成时的应力坍陷时间、临界应变、单位体积绝热剪切吸收能越大,绝热剪切带的宽度越小,绝热剪切敏感性降低。以面心立方(fcc)相为基体的Fe₅₀Mn₃₀Co₁₀Cr₁₀高熵合金的晶粒越小、hcp相含量越多,其应变硬化效应和应变速率强化效应越大,在相同动态加载条件下绝热剪切敏感性越小。     

压力对碳纤维-铜-石墨复合材料电刷摩擦系数的影响

研究了碳纤维-铜-石墨复合材料在纯机械磨损和电磨损条件下, 电刷压力的变化(7.5～30 N/cm²)对复合材料电刷摩擦系数的影响, 用扫描电镜观察了磨面形貌, 对复合材料摩擦系数的变化机理进行了初步探讨。