MDT涂层高温滑动摩擦特性试验研究

针对TiAlN涂层刀具的耐磨性,以镍铬合金为摩擦副,利用MS-W6000型高温摩擦试验机研究了劈裂电弧(MDT)和传统电弧离子镀两种涂层工艺制备的TiAlN涂层的摩擦磨损性能。试验结果表明:在室温下,传统电弧离子镀涂层的摩擦性能较差;在高温下,两种涂层的摩擦性能相近,但MDT涂层的稳定性更好。     

铁基材料表面粘结润滑涂层摩擦学性能研究

为改善铁基粉末冶金材料的摩擦磨损性能,在其表面制备了复合粘结润滑涂层,分别在干摩擦和油润滑条件下进行摩擦磨损试验与分析,结果表明:石墨、二硫化钼两者有协同作用,复合粘结润滑涂层具有良好的润滑减摩性能,油润滑条件下,涂层以石墨含量较多者为佳,干摩擦条件下,涂层以MoS2含量较多者为佳,采用硅烷偶联剂处理后,进一步提高了复合涂层的减摩耐磨性能和承载能力.     

MoS2/石墨溅射涂层在真空中不同载荷下的摩擦磨损行为研究

为改进纯MoS2涂层的耐磨损性能,采用溅射技术合成了添加石墨的MoS2涂层。在球-盘摩擦试验机上,考察了法向载荷对MoS2/石墨溅射涂层真空中的摩擦因数和磨损率的影响,并利用扫描电子显微镜对其磨损形貌进行了分析。结果表明:在真空条件下,涂层的摩擦因数随着法向载荷的增大而减小;磨损率随载荷的增加而增加。涂层在真空中较低载荷下的磨损机制为疲劳磨损;在较高载荷下的磨损主要由塑性变形引起的小板片磨损控制。     

TiAlN涂层铣刀铣削CE11高硅铝合金的刀具磨损分析

在分析高硅铝合金切削摩擦磨损特性的国内外研究现状基础上,以正交试验法为基础,利用DEFORM 3D有限元仿真软件对TiAlN涂层铣刀铣削CE11高硅铝合金的铣削过程进行虚拟仿真分析,研究铣削用量的改变对刀具磨损的影响规律。基于仿真试验结果,对TiAlN涂层刀具铣削高硅铝合金的铣刀磨损量试验数据进行极差分析,优选出最小磨损量的最佳切削用量方案,并通过试验验证仿真结果的正确性。     

TD法VC涂层与陶瓷和钢对摩时摩擦磨损性能对比研究

采用TD法在Cr12MoV冷作模具钢表面制备VC涂层,在摩擦磨损试验机上考察VC涂层与钢球、钢柱和陶瓷球配副时的摩擦磨损性能,利用扫描电镜、粗糙度测量仪和X射线衍射仪(XRD)分析涂层磨损前后表面及界面的形貌、表面粗糙度和物相组成.结果表明,与不同摩擦副配副时,VC涂层摩擦因数随着磨损时间增加先增大后趋于平稳,磨损率随着磨损时间增加而减小,其中与钢柱配副时摩擦因数最小,磨损率最低.与不同摩擦副配副时,VC涂层磨损机制与失效形式不同,与钢球配副时VC涂层磨损机制为磨粒磨损,失效形式为划痕和剥落坑;与钢柱配副时VC涂层磨损机制为黏着磨损和疲劳磨损,失效形式为犁沟和片层状剥落;与陶瓷球配副时VC涂层磨损机制为氧化磨损,失效形式为脆性断裂.     

TiAlN，CrAlN和TiCrN涂层的制备及摩擦学性能研究

运用直流和射频磁控共溅射的方法制备TiAlN、CrAlN和TiCrN3种涂层,研究涂层的力学性能及在空气和水基切削液中的摩擦学性能,揭示其磨损机制。研究发现,Al元素主要以固溶体形式存在于TiAlN和CrAlN涂层内;3种涂层的显微硬度分别为HV719.3、HV1022.5和HV973.5。在空气中TiAlN、CrAlN和TiCrN涂层与SUS440C钢球对摩的稳态摩擦因数分别为1.25、1.14和1.31,TiAlN和CrAlN涂层的磨损机制主要是氧化磨损,而CrTiN涂层以磨粒磨损为主;而在水基切削液中3种涂层与SUS440C钢球对摩的摩擦因数明显降低,其对应的稳态摩擦因数分别为0.44、0.47和0.77,但磨痕上的划痕加剧,其磨损机制以磨粒磨损为主。     

NiCr-Cr_2O_3-BaF_2/CaF_2爆炸喷涂涂层干滑动摩擦磨损性能

在SRV高温摩擦磨损试验机上,考察了25℃和500℃时NiCr-Cr2O3-BaF2/CaF2爆炸喷涂复合涂层与Si3N4球配对时的干滑动摩擦磨损特性。采用FEIQUANTA-600型环境扫描电镜分析了涂层磨损表面形貌,探讨了该爆炸喷涂层的磨损机制。结果表明:500℃时在干滑动摩擦条件下,爆炸喷涂NiCr-Cr2O3-BaF2/CaF2复合涂层表面形成润滑转移膜,显示出优异的高温自润滑性能,与25℃时相比,500℃时涂层的摩擦因数降低了72.2%,磨痕宽度减少了46.6%;温度显著影响涂层的磨损机制,25℃下为黏着磨损,500℃下为严重塑性变形和轻微磨粒磨损。     

不同对磨材料对AlCrN涂层摩擦磨损性能影响

在YT15硬质合金表面采用PVD技术制备Al Cr N涂层,并在UMT-2摩擦磨损试验机上分别与不同材料的对磨球(WC-Co、GCr15、Q235、304)进行摩擦磨损对比试验。在不同载荷和滑动速度条件下研究了不同对磨材料对涂层表面摩擦磨损性能的影响。结果表明:涂层与304球对磨的摩擦系数最小,与WC-Co球的次之,与Q235球的最大;涂层与WC-Co球对磨的磨损率最低,且磨损率随载荷和速度的增加而降低;涂层与Q235、304不锈钢球对磨时主要磨损形式为粘结磨损和氧化磨损,与GCr15球对磨以粘结、磨粒和氧化磨损为主,与WC-Co球对磨以磨粒磨损和氧化磨损为主。     

超音速火焰喷涂WC-Co涂层耐磨性研究

利用超音速火焰喷涂（HVOF）工艺制备了WC-Co涂层，测定了涂层孔隙率、显微硬度及干摩擦磨损过程中涂层材料失重，得出涂层干摩擦因数随时间的变化关系，分析了涂层摩擦磨损机制。结果表明，WC-Co涂层致密，平均孔隙率为1．29％，显微硬度达1140HV（测试载荷2．94N），干摩擦条件下材料失重低于电镀Cr镀层2个数量级；摩擦初期，干摩擦因数迅速增加，主要磨损特征是粘结相富Co区的犁沟切削，摩擦中后期，摩擦副间实际接触面积增大，摩擦因数变化较小，磨损趋于稳定。WC-Co涂层的主要磨损机制是疲劳磨损和犁沟切削。     

义齿材料摩擦磨损试验机及控制系统设计

根据义齿摩擦磨损试验环境标准开发设计了温度和湿度可控制的往复式摩擦磨损试验机.该试验机采用曲柄导杆滑块机构实现往复运动,使用球一盘接触方式进行试件摩擦磨损,利用半导体应变片对摩擦过程中摩擦系数进行动态跟踪测试,通过调整砝码实现正压力的改变,通过改变偏心轮的偏心距实现往复行程变化.该试验机不但可对义齿材料进行摩擦磨损试验,还可对金属及其他非金属材料进行摩擦磨损试验.     

纤维增强树脂基摩阻材料的摩擦学研究进展

综述了纤维增强树脂基摩阻材料的研究和发展，主要分析了树脂基体、增强纤维和填料以及温度和PV值对摩阻材料摩擦学性能的影响及作用机理，简述了摩阻材料磨损机理的研究现状和主要磨损类型。并提出了今后研究摩阻材料应重视的问题。     

干滑动条件下45CrNi材料摩擦磨损规律研究

以某自行火炮底座传动箱摩擦副所用材料45CrNi为研究对象，考察了该材料在不同热处理状态下（530℃回火、380℃回火、830℃淬火及原始状态）组成摩擦副时的干滑动摩擦磨损特性。试验结果表明：530℃回火盘和摩始销组成摩擦配副时结合最好，具有较好的摩擦磨损性能，销试样磨损率最小；在较低速度下载荷是影响材料摩擦因数的主要因素，而速度对摩擦因数的影响较小；粘着磨损是材料配副磨损的主要形式。     

销盘胶合实验研究

利用Falex多功能摩擦磨损试验机初步研究了销盘摩擦副接触表面初始粗糙度、载荷、速度,以及压强速度乘积对摩擦副抗胶合性能的影响。试验结果表明,适当的初始粗糙度可以提高摩擦副的抗胶合性能,载荷、速度超过一定数值后胶合的可能性大大增加,温度对胶合失效有显著影响。     

润滑油对蜗杆传动效率影响的研究

合理的选用润滑剂以提高蜗杆传动的效率，减少磨损发热已成为研究蜗杆传动热点的问题之一。本文主要介绍了在标准试验机和蜗杆试验台上所进行的一系列筛选试验研究及其主要成果，从而为合理地选用润滑剂（油）提供了科学的依据。     

二硫化钼改性热塑性聚酰亚胺材料稳定摩擦磨损性能

改进MPX-2000摩擦磨损试验机，实现了在线测定材料摩擦磨损性能。实验测定载荷、滑动速度和对偶面粗糙度等工况条件对二硫化铝改性热塑性聚酰亚胺（TPI）基复合材料摩擦磨损性能的影响，结合低真空扫描电子显微镜（FESEM）观察其磨损面形貌的结果分析材料磨损机理。研究表明：在线测定法与传统称重法测定的材料磨损情况基本一致。在线测定结果发现：在材料稳定磨损状况下，随着载荷的增大，材料磨损率增加而摩擦因数降低；随着滑动速度的增大，材料磨损率增加，但其对摩擦因数影响不明显。高速下磨损机理主要是严重的粘着磨损和疲劳磨损：同时发现磨损率与对偶面粗糙度呈非线性关系，经颗粒直径为46um氧化铝砂纸打磨过对偶面，其材料磨损率最低。     

Plate-like wear particle formation in a lubricated ball-on-plate friction pair

The mechanism of formation of plate-like wear particles in a ball-on-plate lubricated friction pair has been examined for wear constants of K < 10⁻¹⁰ (mm³ mm⁻¹ N⁻¹). The plate Vicker's hardness was 2.80–3.00 kN/mm², the sliding speed 1.74 m s⁻¹ and the load 50 N. The following mechanism is suggested: scratching of the surface and formation of ridges at the scratch border, lateral deformation of ridges and formation of thin sheets, and cracking and separation of plate-like particles from these sheets.     

Relationship between wear of friction materials and dissipated power density

Specific tribometric tests showed both the effect and relevance of the power dissipated by friction upon the transition from mild wear to severe wear for friction materials. The dissipated power density could be viewed as an important variable either to identify the critical wear characteristics of friction materials or to make comparisons among different types of friction materials. The scanning electron microscopy analysis showed some correspondence between the sliding surface morphology after the friction tests and the wear rate obtained. Moreover, the phenomena observed are related to known mechanochemical wear mechanisms.     

45钢的摩擦磨损特性实验研究

采用自制的销盘式干滑动摩擦磨损试验机,研究了45钢配副的摩擦磨损特性.结果表明:材料的磨损率随着速度、载荷的增加而增大;摩擦系数随着速度、载荷的增加而减小.磨损机理主要为磨粒磨损和粘着磨损.     

陶瓷材料磨损机制及磨损程度评价方法综述

综合分析陶瓷材料摩擦磨损的机制和影响摩擦磨损的各种因素,如表面加工状况、载荷、速度、时间、温度、润滑等。介绍几种陶瓷材料摩擦磨损程度的评定方法,如用量纲一化参数(最大赫兹接触压力、最大表面粗糙度和断裂韧性的函数Sc,硬度、最大表面粗糙度和断裂韧性的函数S*)大小评价磨损程度,用磨损表面的粗糙度Ry与平均粒径Dg的比值评价陶瓷材料磨损程度,用磨损率评价陶瓷材料磨损程度等。以期指导人们进一步认识陶瓷摩擦磨损的本质规律,有目的地调整材料的性能以提高其耐磨性。     

Wear prediction for metals

In spite of the large number of wear models found in the literature, no model can predict metal wear a priori based only on materials property data and contact information. The complexity of wear and the large number of parameters affecting the outcome are the primary reasons for this situation. This paper summarizes the current understanding of wear modelling for metals. Several recent approaches such as wear mapping and wear transition diagrams have suggested some future possible directions for improvement. Some success has been achieved in describing severe wear of steels under unlubricated conditions using thermomechanical approaches. However, modelling of mild wear remains problematic, especially under lubricated conditions. In mild wear, asperity contact events dominate the wear processes. A single asperity collision simulation apparatus has been used to study asperity-asperity contact phenomena. Shear strain and strain accumulation were found to be the dominant underlying causes for wear. It is proposed that future research in wear prediction for metals incorporate the following aspects: wear mapping, temperature, shear strain response, boundary lubricating film strength, and surface roughness.