不锈钢方轨形靶PⅢ处理及流体力学模拟

对方轨形ＡＩＳＩ３０４不锈钢靶进行了氮的等离子体浸没离子注人（ＰⅢ）处理,试验结果表明,表面硬度明显提高,摩擦学特性也得到显著改善。其中上表面的改性效果明显优于侧表面。利用二维流体模型对注入过程中等离子体行为进行了模拟研究,结果表明：最大的注人剂量发生在上表面的中心区,在侧表面附近由于离子受到底面的竞争吸引,而使注入的剂量明显低于上表面,因而得到不同的改性效果。     

纳米磷酸盐薄膜的表面摩擦磨损性能研究

研究了轴承钢表面的纳米磷酸盐薄膜对轴承钢表面摩擦性能的影响。采用PHI595SAM型俄歇能谱仪对GCr15轴承钢试样表面纳米磷酸盐薄膜进行了分析和厚度测量。通过四球试验机和铁姆肯摩擦磨损试验机对表面覆盖磷酸盐薄膜的试样与普通试样进行了摩擦磨损对比试验。结果表明:表面覆盖20 nm厚磷酸盐薄膜的试样,具有良好的减摩抗磨效果。同时也对其高速轴承润滑系统的影响进行了讨论,发现纳米磷酸盐薄膜可以有效地改善高速轴承的润滑状态,延长轴承的使用寿命。     

变质M2高速钢稀土离子硫碳氮共渗研究

对Y-K-Na复合变质的M2高速钢进行离子硫碳氮共渗和稀土离子硫碳氮共渗处理,研究稀土元素对复合变质M2高速钢离子硫碳氮共渗组织和性能的影响。试验结果表明:稀土元素改善变质M2高速钢渗层组织,提高表面硬度,使渗层硬度梯度平缓,可有效地提高其抗摩擦磨损的能力。     

GCr15轴承钢的ELID超精密磨削工艺参数的优化研究

为探究GCr15轴承钢超精密加工的新途径,采用ELID精密镜面磨削技术对其进行试验研究。在ELID磨削原理及精密镜面磨削机理的指导下,采用二次通用旋转组合方法对影响GCr15轴承钢表面粗糙度的各工艺参数进行ELID磨削试验设计。首先利用DPS数据处理系统对试验结果分析得到表面粗糙度二次回归数学模型及各工艺参数对表面粗糙度的单因素影响规律,然后利用lingo软件优化得到GCr15轴承钢ELID磨削最佳工艺参数为砂轮线速度26.41 m/s,电解电压90 V,电解间隙0.2 mm,占空比53.59%,并在此最佳工艺参数的基础上磨削GCr15轴承钢,获得表面粗糙度为14 nm的已加工表面。     

氮离子束轰击改善高速钢性能的研究

本文介绍了氮离子直接注入高速钢(W18Cr4V)和用氮离子束轰击表面镀钛高速钢的工艺过程及其对高速钢表面硬度、耐磨性、切削性能的影响情况。给出了氮离子注入工艺能明显改(?)高速钢表面硬度和耐磨性能、切削寿命可提高二倍以上的效果。     

金刚石刀具低温硬车削轴承钢的表面残余应力研究

应用CVD金刚石刀具,在低温CO2冷却下,进行GCr15轴承钢的低温硬车削试验,分析GCr15轴承钢加工表面残余应力的分布规律,探讨切削速度、进给量以及切削深度等切削参数对表面残余应力的影响.结果表明:在试验参数范围内,GCr15轴承钢的加工表面残余应力均为残余压应力,随着切削速度和进给量的增大,周向和轴向最大残余应力...     

轴承钢内圆ELID磨削机理及工艺参数优化

针对轴承钢内圆传统磨削加工方式存在的精度低、烧伤及裂纹等缺陷,本文采用ELID精密镜面磨削技术对其进行试验研究。在ELID精密镜面磨削机理及钝化膜生成速率模型的理论指导下,通过采用二次通用旋转组合方法对影响轴承钢内圆表面粗糙度的各工艺参数进行ELID磨削试验设计。利用DPS数据处理系统软件对试验结果进行分析得到表面粗糙度二次回归数学模型及各工艺参数对表面粗糙度的单因素影响规律。利用Lingo软件优化得到轴承钢内圆ELID磨削最佳工艺参数为砂轮线速度30m/s、电解电压75V、电解间隙0.2mm、占空比50%,在此最佳工艺参数下,磨削轴承钢内圆可获得表面粗糙度为13nm的已加工表面。     

金属镍高温氧化机理及稀土元素效应研究

对纯镍及其表面离子注钇试样在1000℃空气中的恒温氧化和循环氧化行为进行了研究。用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对氧化膜的表面形貌及结构进行了观测。此外，用声发射(AE)技术研究了氧化膜／基体界面上缺陷的分布情况，并用激光拉曼(Raman)谱对注钇引起的膜内应力变化进行了测量。结果表明：离子注钇降低了NiO氧化膜的生长速率，提高了镍的抗氧化性能；离子注钇减小了表面NiO的晶粒尺寸，降低了膜内压应力水平；离子注钇还减小了氧化膜／基体界面缺陷的平均尺寸和数目，因而极大地提高了镍表面NiO氧化膜的粘附性和保护性。     

表面爆炸喷涂WC涂层对GCr15轴承钢抗疲劳性能的影响

采用爆炸喷涂技术在GCr15轴承钢表面制备一层WC涂层,通过疲劳试验研究了爆炸喷涂后轴承钢的抗疲劳性能,并与未喷涂轴承钢进行对比。结果表明:爆炸喷涂后GCr15轴承钢的疲劳寿命缩短、抗疲劳性能降低;未喷涂轴承钢的疲劳裂纹源为其表面因机械加工产生的微小划痕、非金属夹杂物以及晶体滑移带,爆炸喷涂后轴承钢的疲劳裂纹源为WC涂层中的孔状缺陷和界面附近轴承钢中的非金属夹杂物。     

渗碳轴承钢的热处理现状

渗碳轴承钢具有高强度、高韧性和高疲劳寿命的特点,常用于有大冲击载荷的工况,不同的热处理工艺使其产生不同的微观组织,对渗碳层组织和材料力学性能产生重要的影响。渗碳轴承钢由表面至心部渗碳层碳浓度处于连续变化状态,同时心部组织与渗碳层组织之间还存在力学性能匹配问题,通过热处理工艺参数的合理搭配使渗碳层组织和基体组织的匹配性达到最优组合,是一个漫长且复杂的研究过程。而且,渗碳轴承钢在渗碳及后续热处理过程中可能产生的组织缺陷,如网状碳化物、表面脱碳、残余奥氏体过多等,也增加了渗碳轴承钢热处理的难度。通过对渗碳轴承钢淬火后表层组织和心部组织的控制,改善表面性能,也是目前渗碳轴承钢的一个重要研究方向。因此,重点对渗碳轴承钢的渗碳方法,渗碳热处理组织缺陷及其消除,以及表层淬火组织转变和残余奥氏体控制进行了综述,展望了未来渗碳轴承钢的热处理方向。     

离子轰击热处理技术对轴承钢摩擦学性能的影响

为提高轴承钢的摩擦磨损性能,采用离子轰击热处理技术在GCr15轴承钢的表面生成渗硫层、渗氮层和硫氮复合渗层.在球一盘摩擦磨损试验机上对比研究轴承钢原始表面、渗硫表面,渗氮表面与硫氮复合处理表面在油润滑下的摩擦磨损性能.利用显微硬度计分析不同表面的硬度;利用扫描电镜观察不同处理表面和磨损表面的形貌;利用X射线光电子能谱仪分析磨损表面边界润滑膜化合物的价态并研究元素随深度的变化.研究表明,GCr15轴承钢表面通过渗硫、渗氮、硫氮复合处理后在油润滑条件下摩擦磨损性能都可以得到比较明显的提高.轴承钢基体对渗硫层的支持作用有限,影响硫化层作用的发挥.高硬度的渗氮层在较低载荷下可以起到很好的减摩抗磨作用.硫氮复合处理盘由于在较软的共渗层下面存在高硬度的渗氮层,可以对表面的软质层提供更强的支持,在较苛刻的工况下,硫氮复合盘的摩擦学性能显得更加突出.     

离子硫氮碳生渗层成份分布的研究

本文用X射线面分布分析及电子探针测定了离子硫氮碳共渗层内硫、氮、碳的成份分布。测试结果表明,硫主要集中于表面疏松层中以及与次表面化合物层的交界处,氮的最高浓度通常出现在次表面化合物层最靠外的地方;而碳的最高浓度峰值随处理时间的延长向内部移动,并且出现两个峰值。同时,还叙述了不同离子硫氮碳共渗工艺对其渗层内成份分布的影响。     

LYC公司研制成功新型高氮耐蚀轴承钢

LYC公司与北京钢铁研究总院合作完成新材料高氮耐蚀轴承钢的研究开发,经轴承性能试验各项指标均符合美国宇航材料标准,为我国不锈轴承钢家族增添了新成员。     

氮离子注入三种钢的摩擦学改性研究

就离子注入用于金属磨损这个课题进行了三个方面的实验研究。1)离子注入对金属耐磨性的提高;2)磨损时,注入的氮迁移现象;3)比较N~+注入与(N_2~++N~+)注入的效果。对三种钢(20钢、GCr15、00Cr17Ni14Mo2)注氮(100KeV_9 5×10~(17)个/cm~2)处理,进行了摩擦学性能对比试验,包括测定硬度、摩擦系数、磨损速率、磨痕形貌等。在针盘式磨损试验机上的试验,对针、盘的磨损量均进行测定,按照一种新的判据评定了注氮处理的效果。用二次离子质谱(SIMS)技术测定了注氮样品中,磨损前后的N浓度沿深度的分布。得到了注氮处理使00Cr17Ni14No2钢耐磨性提高二个数量级、20钢、GCr15钢提高一个数量级;注入的氮在磨损中向深处迁移;注N~+和注(N_2~++N~+)对硬度和磨损性能有相同的影响等结论。在大剂量下,溅射效应对浓度分布的影响;有关的磨损机理等进行了讨论。     

立式铣削刀轨重叠率对316L不锈钢工件表面完整性的影响

平底铣刀立式铣削加工过程中,当行间距小于刀具直径时,将会在相邻刀具路径之间形成重叠区域。重叠区域的大小不但会影响铣削加工效率,同时也会影响工件加工表面完整性。以316L不锈钢材料作为研究对象,采用重叠率来表示重叠区域大小与刀具直径大小的比值,通过有限元仿真与试验分析相结合的方式,研究重叠率对铣削加工表面完整性的影响,包括表面残余应力、表面粗糙度、表面加工硬化等属性,为316L不锈钢材料立式铣削加工过程中行间距的选择提供参考。研究结果表明,表面残余应力与表面加工硬化程度在重叠率小于0.5时,会随着重叠率的增加而增大;而当重叠率大于0.5时,又会随着重叠率的增加而减小。表面粗糙度在重叠率小于0.3时,会随着重叠率的增大而减小;当重叠率在0.3到0.5之间,会随着重叠率的增大而增大;而当重叠率大于0.5时,又会出现下降趋势。     

LYC公司研制成功新型高氮耐蚀轴承钢

LYC公司与北京钢铁研究总院合作完成新材料高氮耐蚀轴承钢的研究开发，经轴承性能试验各项指标均符合美国宇航材料标准，为我国不锈轴承钢家族增添了新成员。     

轴承钢热处理逆淬现象分析

由于因脱碳而导致表面硬度低的情况较多，加之一些人员对轴承钢的逆淬现象并不十分清楚，所以，因逆淬而造成的表面硬度偏低也常被误认为是脱碳引起的。为此，本文以在保护气氛DRES90／800炉淬火的圆锥轴承套圈为例，对轴承钢的逆淬现象及影响因素进行了分析。     

氮碳共渗-渗硫复合层的摩擦学行为

采用离子氮碳共渗-离子渗硫复合处理技术在CrMoCu合金铸铁表面制备了氮碳共渗-渗硫复合层,并对未渗及复合渗表面在含硫添加剂液体石蜡润滑下的摩擦学行为及其磨损表面形貌和成分进行了测试.结果表明,在含硫添加剂润滑下,复合层与含硫添加剂产生协同作用,生成钼的化合物、磷酸盐和硫化物等化学反应膜使复合渗表面的摩擦系数较未渗表面降低了25%,耐磨性较未渗表面提高了50.1%.     

Ni-P-Nano PTFE镀层的制备及摩擦学性能研究

为提高轴承钢表面性能,提出一种化学复合镀工艺。采用"机械搅拌+化学分散"相结合的方式在轴承钢表面制备Ni-P-Nano PTFE镀层,利用UMT摩擦磨损试验机对比研究轴承钢、Ni-P镀层和Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能,并研究不同载荷、不同频率条件下Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能。结果表明:复合镀层表面均匀平整致密,且与基底结合强度高;与轴承钢相比,Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦因数降低了55%,磨损率降低了31.07%,对偶钢球的磨斑直径降低了34.19%;在载荷不高于20 N、频率不高于15 Hz条件下Ni-P-Nano PTFE镀层拥有较长的服役寿命,经过长时间的往复摩擦仍未失效。Ni-P-Nano PTFE镀层能够显著提高轴承钢的抗磨减摩性能,研究结果可以为航空、机械、化工等领域的材料表面设计提供一种新的思路。     

润滑油添加剂对聚合物及其复合材料摩擦磨损性能的影响

利用MHK-500型环-块磨损试验机研究了二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)对几种聚合物及其复合材料-金属摩擦副油润滑摩擦磨损性能的影响。结果表明,液体石蜡中的ZDDP对尼龙66(PA66)及聚酰亚胺(PI)-GCr15轴承钢摩擦副的摩擦系数影响不大,但却使聚四氟乙烯(PTEE)及其复合材料-GCr15轴承钢摩擦副的摩擦系数略有降低。PTEE及其复合材料-GCr15轴承钢摩擦副表面的ZDDP吸附膜具有一定的抗磨作用,它大幅度降低了Pb、PbO及MoS