Tribological properties of brake friction materials with steel fibers

The tribological properties of brake friction materials with and without steel fibers were investigated. The focus of this study was determining the effect of steel fibers on the speed sensitivity of the friction coefficient. The speed sensitivity of the friction coefficient is closely associated with the stick-slip phenomenon. The results indicate that the friction material containing steel filbers was more sensitive to sliding speed, exhibiting a highly negative μ-ν relation. In particular, the friction material with steel fibers showed a larger vibration amplitude during brake applications, suggesting that the μ-ν relation was strongly related to the friction-induced vibration. On the other hand, the wear resistance of the friction materials containing steel was significantly better than that without steel fibers, suggesting longer service life. A possible mechanism of the stick-slip by the steel fibers is discussed in terms of the physical properties of the steel fiber and the gray iron rotor.     

锌粉含量对汽车制动摩擦材料摩擦学性能的影响（英文）

采用粉末冶金法制备具有不同锌粉含量(0,2%,4%,6%,8%,质量分数)的汽车制动摩擦材料。结果表明,随着锌粉含量的增加,材料的密度和导热系数逐渐增加,而硬度呈单调下降趋势。随着锌粉含量的增加,标称摩擦因数曲线呈波动趋势,但最低摩擦因数呈现增加趋势。然而,随着锌含量的增加,摩擦材料的磨损率和制动噪声单调递减,这是因为摩擦机理从粘着磨损和磨粒磨损转变为粘着磨损。含4%(质量分数)锌粉的制动摩擦材料表现出最佳的摩擦学和抗噪声性能.     

搅拌摩擦加工制备镁基铝覆层材料的组织与性能

在采用多道次搅拌摩擦加工成功地在镁合金表面覆合一层铝层的基础上,利用光学显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析和电子万能材料试验机对界面组织、元素成分分布、界面结合力和断口形貌进行了分析,并分析了不同焊接速度对重叠区界面组织和性能的影响规律.结果表明,界面由N道次区、重叠区和N+1道次区组成,重叠区界面过渡层的厚度随着焊接速度的降低而增加.其过渡层由Al+Al₃Mg₂相和Mg+Al₁₂Mg₁₇相组成.重叠区界面的剪切力随着速度的降低而增加,断裂方式为塑性断裂.     

气动摩擦离合器与制动器动作协调性的研究

提出了离合器与制动器动作协调性应满足的两项指标，并对其实质进行了分析；首次将联锁形式分为刚性联锁和柔性联锁，并全面系统地分析了各种联锁方式的内在本质及其在实际生产中存在的问题。     

发动机凸轮表面耐磨减摩薄膜的制备与表征

采用闭环磁场非平衡磁控溅射技术在发动机80B钢凸轮表面分别制备了类金刚石(DLC)和CrTiAlN两种薄膜,并从显微硬度、微观形貌、摩擦因数和磨损量、接触疲劳寿命等方面对薄膜进行了表征。结果表明,薄膜硬度大于凸轮基体材料,薄膜均匀致密且膜基结合良好;镀膜凸轮在油润滑下的情况下减摩效果不明显,但耐磨性能大大提升,且其接触疲劳寿命均明显提高为凸轮基体的约2.5倍。DLC薄膜由于在摩擦的过程中形成了转移膜从而具有较小的磨损量和较高的抗接触疲劳寿命,在大马力发动机上具有更广阔的应用前景。     

含氮气氛FSP表面改性纯钛的微结构和织构

本文研究了含氮气氛下FSP表面改性纯钛的微结构和织构。结果表明：FSP纯钛搅拌区为等轴晶粒,靠近AS侧和RS侧的动态再结晶晶粒平均晶粒尺寸为2.29μm,近表面和中心区受温升和摩擦搅拌的综合作用,平均晶粒尺寸分别长大至6.48μm和8.64μm。FSP热机影响区呈梯度分布,靠近搅拌区部分晶粒细化破碎严重;远离搅拌区部分,原始晶粒变形小,以形变孪生机制为主。AS侧、底部和RS侧的热机影响区宽度分别为900μm,700μm和480μm。热机影响区内主要形成{10-12}拉伸孪晶。搅拌针形状是FSP纯钛微区织构演变的重要影响因素,搅拌区晶粒的c轴接近于PD方向。受搅拌区晶粒细化和加工硬化共同作用,搅拌区硬度整体高于母材,硬度最大值达到223.7HV_0.5。     

多次搅拌下SiC颗粒增强铝基复合层组织与性能

采用搅拌摩擦加工制备SiC颗粒增强铝基复合材料,研究搅拌次数对复合层晶粒尺寸、硬度、拉伸及磨损性能的影响。结果表明,搅拌加工时添加SiC颗粒可提高复合层的硬度、耐磨性,但会降低其强度。随着搅拌次数的增加,复合材料硬度得到提高,添加SiC颗粒的试样经4道次搅拌后搅拌区平均硬度130 HV,而未添加颗粒时为118 HV。添加颗粒试样搅拌4次后,抗拉强度比搅拌1次试样强度明显提高,可达360.6 MPa,可达铝合金母材的68.5%。添加颗粒能够提高复合层的耐磨性,未添加颗粒时复合层摩擦系数为0.6,相比添加颗粒时仅为0.5。随着搅拌次数的增加,搅拌区晶粒细化程度得以提高,SiC颗粒分布更加均匀。     

折弯机随动托料机构原理分析

随动托料机构是折弯机上的一种较为复杂的运动机构。在板料折弯过程中,该机构必须能够始终托住不断上翻的板料,以免板料因重力下垂,影响折弯质量。文章分析了随动托料机构的结构和原理,对于改进托料效果、提高折弯机的整体水平十分有益。     

刹车过程中制动鼓基体组织的变化初探

从模拟试验的角度出发,分析了制动鼓在循环刹车、受热冷却过程中基体组织的变化情况,说明了裂纹位置处的铁素体超标和石墨粗大产生的原因,得出了长时间使用的制动鼓基体组织转变的一般规律,指出制动鼓基体组织的变化是导致其力学性能下降、产生裂纹、引起失效现象的根本原因.     

高速列车锻钢制动盘的组织与性能

对研制的高速列车锻钢制动盘的热处理工艺、金相组织、力学性能、热物理性能和冷热疲劳性能进行了研究分析。结果表明,该锻钢材料基体组织致密,具有较高的强度、伸长率、硬度和冲击吸收能量,热疲劳抗力良好,并且还具有较高的比热容和热扩散系数。1:1制动台架试验表明,制动过程中锻钢制动盘的最高温度没有超过制动盘许用温度,试验结束后制动盘摩擦面没有出现热斑、划伤、热裂纹等不良现象,所研制的锻钢制动盘可以满足高速列车制动使用要求。     

YT30刀具表面磁控溅射AlTiCrN涂层的微观组织及摩擦性能

为改善刀具性能以及优化磁控溅射参数,研究了AlTiCrN涂层的制备工艺优化过程,并对其组织结构与膜基结合力进行了分析,比较了不同载荷条件下的涂层耐磨性。研究结果表明,沉积时间120 min,沉积功率200 W为较优的磁控溅射参数。AlTiCrN涂层的物相组成为AlTiCrN、Al和CrN。AlTiCrN(111)峰表现为尖锐的衍射峰结构,涂层达到了很高的结晶程度。涂层主要由三角锥结构组成,间隙内还生成了许多细小晶粒。涂层上层区域主要由柱状晶构成,下层主要由纤维晶粒构成。AlTiCrN涂层进行划痕测试发现载荷为19 N和32 N的部位出现了摩擦力突变。通过磁控溅射涂层的YT30刀具比未镀膜刀具有更低的摩擦因数,表明对刀具进行AlTiCrN涂层涂覆后能够显著改善刀具耐磨性。当加载载荷增大后,涂覆涂层的刀具磨痕深度表现出更为平缓过渡。提高载荷到5 N后,在磨痕的两侧形成了大量的磨屑,其宽度也明显增大,并未发生涂层剥落现象。     

碳掺杂对CrTiAlN镀层显微组织和摩擦系数的影响

采用磁控溅射技术在高速钢和单晶硅基体制备了不同碳含量的CrTiAlCN复合镀层,利用XRD、XPS、SEM分析了镀层的相结构、元素存在状态及截面显微形貌,通过销-盘式摩擦磨损试验机研究了镀层的摩擦系数。结果表明,镀层主要由CrN结构的化合物相组成;随着碳含量的增加,镀层中的sp2碳键含量增加,镀层逐渐开始非晶化,镀层更加致密。镀层的摩擦系数随碳含量的增加而下降,当碳含量为50.47 at%时,镀层摩擦系数降至0.1。     

气阀钢摩擦焊焊缝的组织结构

气阀钢２１－１２Ｎ与４Ｃｒ１０Ｓｉ２Ｍｏ的摩擦焊焊缝存在机械混合区，微扩散区和局部区域的相变区，但不存在熔化区，在强烈机械变形作用下，紧靠摩擦焊接触面两侧为超细薄或细晶区，接着是再结晶区，回复区和形变区，但它们在接触面两侧的具体情况并不完全相同。     

离合器与制动器用纳米粉摩擦材料的现状分析

简介了机械压力机离合器与制动器使用的摩擦材料的基本组成、分类及其各自的特点。分析了传统的摩擦材料的不足之处,简介了含有纳米粉摩擦材料的现状,并明确指出使用含有纳米粉的摩擦材料的优势。揭示了纳米粉改善摩擦材料性能的机理,论述了用于摩擦材料的纳米粉的种类、化学成分、制备工艺及制取的设备,并分析了纳米粉的大小、比例,重点对含有纳米粉的摩擦材料的性能改善情况及在国内外的应用现状进行了分析。     

铝合金搅拌摩擦焊缝摩擦塞补焊组织与力学性能

对2219-T87铝合金搅拌摩擦焊缝进行摩擦塞补焊工艺试验,对塞补焊接头的焊缝成形、显微组织、显微硬度和抗拉强度进行了观察和测试,对拉伸断口进行了扫描电镜观察.结果表明,在7 500 r/min的焊接转速和40~55 kN的焊接压力下可获得无缺陷摩擦塞补焊接头;塞补焊接头沿垂直于搅拌焊缝方向的最大抗拉强度和断后伸长率分别可以达到336 MPa和8%,分别相当于母材抗拉强度和断后伸长率的73.9%和66.7%;在母材和塞棒之间的底部结合面是最薄弱的区域,如何控制该区域的结合强度是影响摩擦塞补焊接头拉伸性能的关键因素.     

镁和钢搅拌摩擦焊接头组织分析

采用搅拌摩擦焊对镁合金(AZ31B)和钢(Q235)异种材料进行焊接,通过优化工艺参数获得最佳成形接头,并采用光学显微镜对接头显微组织进行观察,通过SEM沿板厚方向分析焊核与钢侧界面不同位置的微观形态.结果表明,镁/钢连接紧密,焊核勺子状区与镁侧分界面明显,晶粒较母材晶粒明显长大;钢侧热力影响区受机械和热的复合作用,组织不均匀,既有等轴晶组织也有条状组织,镁侧热力影响区不明显;镁热影响区晶粒粗化较钢侧严重.接头横截面钢侧显微硬度距离焊核越近硬度值越高,焊核硬度分布不均,局部区域硬度很高,最高为324.7 MPa,镁侧硬度值较均匀.     

摩擦轧压表面处理及退火处理中纯钛的微观组织与织构演化(英文)

通过一种新的摩擦轧压表面处理工艺(FRSP)对纯钛板材表面进行加工,引入的应变沿材料厚度方向成梯度分布。采用光学显微镜、X射线衍射对FRSP加工后的纯钛的微观组织进行观察发现在钛材表面形成了超微细晶粒,且具有明显织构,其方向与FRSP的加工方向有关。另外,对FRSP处理后的钛材在不同温度和时间下进行退火处理,通过EBSD研究织构的形成及其在退火过程中的演变规律。结果表明:在低温退火过程中,钛板材表层主要存在FRSP后形成的织构,而原有的典型轧制织构减少,可见,通过FRSP及后续退火可有效地控制钛材表面的微观组织与织构。     

铜板搅拌摩擦焊接头金相组织及力学性能

通过大量试验分析，在优化了铜板搅拌摩擦焊接工艺的基础上，分析了铜板搅拌摩擦焊接头的组织、性能及其与工艺参数的关系。研究表明：工业纯铜具有良好的搅拌摩擦焊接性能，优化工艺可获得超强于母材的搅拌摩擦焊接接头。焊合区金属在热力耦合作用下发生塑性变形，造成大量晶粒破碎，破碎的晶粒发生动态再结晶，热力影响区组织可以分成再结晶区、不完全再结晶区和动态回复区。     

Failure and limit energy of aircraft brake pairs

1INTRODUCTIONAccordingtothedocumentsoftheairwor-thinessrecentlyissuedbyCivilAviationAdmin-istrationofChina(CAAC),ifusethedomesticbrakepairsasasubstitutef0rthoseproducedbyUSA,UKorotherdevelopedindustrycoun-tries,theyshouldsatisfynotonlytheairworthi-ness0fCTSO-C26.[1'2],butalsothelimitener-gyofimportedbrakepairs.S0,thelimitenergyofboththeimportedandthedomesticbrakepairsmustbetestedseriously.Accordingtotherecommendedtestmethodsofthelimitenergylatleasttwosetsofbrakepairsmustbetestedfor…     

折弯机机械补偿机构疲劳寿命的估算

机械补偿机构是金属板材折弯机中普遍使用的挠度补偿机构,它可以减小折弯工件时滑块与工作台挠曲变形带来的不利影响,提高折弯机的制件精度.折弯过程中,折弯机机械补偿机构受到反复挤压与拉伸,容易产生强度和疲劳破坏,机械补偿机构的设计中对其进行疲劳寿命的估算与校核是必不可少的一个环节.本文采用三维弹性接触有限单元法对某型机械补偿机构的折弯过程进行模拟,得出折弯过程中机械补偿结构的最大接触应力,将得到的最大接触应力代入材料的S-N疲劳寿命公式,计算得出补偿机构的疲劳寿命.分析结果表明：该机械补偿机构的疲劳寿命满足设计要求,并与试验结果具有较好的吻合程度.该方法对折弯机机械补偿机构的疲劳寿命的估算与校核具有较大的指导意义.