中碳低合金钢不同组织与耐磨性的关系

研究了45CrMnSiMoRE钢不同组织状态的机械性能以及在不同磨料磨损条件下的耐磨性。结果表明,在两体静载磨损条件下,钢的耐磨性主要取决于钢的硬度,淬火马氏体及150℃回火马氏体由于硬度较高均具有良好的耐磨性。在三体冲击磨损条件下,钢的耐磨性取决于硬度与韧性的匹配情况,冲击磨损耐磨性最佳的组织是300℃回火后的回火马氏体及回火马氏体+25％下贝氏体,这两种组织状态均具有较好的强韧性。通过对磨面形貌的显微分析,探讨了两种磨损条件下的磨损机制,从微观角度阐明了钢的耐磨性与其它机械性能的内在联系。     

P110钢在含Cl-介质中的冲刷与腐蚀行为研究

采用旋转圆盘装置并辅以电化学工作站测试P110钢在含Cl-溶液中的冲刷腐蚀行为。研究不同流速、不同含砂量对P110钢冲刷腐蚀质量损失速率和腐蚀电化学行为的影响规律,利用扫描电子显微镜(SEM)对冲刷腐蚀后试样表面进行分析表征。结果表明:P110钢在含Cl-溶液中的冲刷腐蚀形貌为典型的颗粒切削痕迹,并伴有少量腐蚀坑,冲刷腐蚀机理为机械和腐蚀相互协同作用;冲刷腐蚀过程存在一临界流速,当流速较低时主要体现为腐蚀作用,当流速超过4 m/s时材料冲刷腐蚀质量损失速率的增加主要来自于机械作用;含砂量对P110钢冲刷腐蚀起着重要影响,随含砂量增大,砂粒的机械冲刷作用增加导致冲刷腐蚀过程加剧,但过多的砂含量会形成"屏蔽作用"降低冲刷腐蚀。     

镁合金表面冷喷涂420不锈钢涂层及其摩擦磨损性能研究

采用冷喷涂技术在AZ80镁合金表面制备420不锈钢耐磨涂层,开展喷涂工艺参数和涂层组织结构研究,并初步比较耐磨涂层与38Cr Si钢的摩擦学性能。结果表明:随着喷枪移动速度的下降,涂层的孔隙率逐渐下降;涂层形成过程中,420不锈钢粉末中的奥氏体相发生应变诱导马氏体相变,在一定程度上提高了涂层硬度;涂层在摩擦过程中的摩擦磨损机制表现为磨粒磨损和黏着磨损;涂层的耐磨性能显著优于38Cr Si钢。     

粉末冶金法制备Ti3SiC2增强铜镍基复合材料及磨损性研究

采用粉末冶金法制备不同Ti3SiC2含量的铜镍基复合材料,用X线衍射仪、维氏显微硬度计、ML-10摩擦磨损机、扫描电镜测试样品的物相、显微硬度、磨损性、表面形貌。结果表明:随Ti3SiC2含量的增加试样的晶格常数逐渐减小,样品的硬度逐渐增大;试样的耐磨性随Ti3SiC2含量的增加先增大后减小,Ti3SiC2的质量分数为8%的样品具有最好耐磨性;在润滑油下试样的磨损机制主要为磨粒磨损。     

激光熔敷合金层组织及腐蚀磨损特性研究

利用ＣＯ＿２连续激光器在４５钢表面进行了激光熔敷镍基合金、镍基Ｃｒ＿２Ｏ＿３合金和镍基ＷＣ合金，以２Ｃｒ１３不锈钢为对比材料，系统地研究了激光熔敷层在不同冲击速度和腐蚀介质浓度下的腐蚀磨损特性，并根据组织分析、显微硬度测试及腐蚀磨损后的表面形貌观察，探讨了激光熔敷层的腐蚀磨损过程。结果表明：激光熔敷层的腐蚀磨损性能均比２Ｃｒ１３不锈钢好。     

SiC_p含量对Al-Cu-Mg基复合材料磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备不同Si Cp含量的Al-Cu-Mg基复合材料,用X线衍射仪、布氏硬度计、ML-10摩擦磨损机、扫描电镜测试样品的物相组成、布氏硬度、磨损性、表面形貌。结果表明:随Si Cp含量的增加,试样的晶格常数逐渐减小,硬度逐渐增大,Si Cp质量分数为15%的样品布氏硬度达到71.8HBW;试样的耐磨性随Si C含量的增加先增大后减小,Si C质量分数为12%的样品具有最好的耐磨性。     

正交车铣高强度钢刀具磨损的研究

针对某种高强度钢材料,在改造的CE7132A仿形正交车铣机床上进行了一系列的正交车铣刀具磨损试验,分析并研究了正交车铣高强度钢时刀具的磨损过程、磨损形态和磨损机理。发现车铣刀具的磨损形态为前刀面的月牙洼磨损与刀具表层材料的剥落磨损,后刀面的磨损以及副后刀面的磨损。车铣刀具的磨损机理与切削速度和刀具材料、工件材料相关,在较低的切削速度下以疲劳一剥落磨损、粘结磨损为主,在此基础上伴随有磨料磨损和扩散磨损等;而在较高的切削速度下以扩散磨损为主,并伴随有疲劳一剥落磨损、粘结磨损和磨料磨损等。切削速度对车铣刀具的磨损过程、磨损形态及磨损机理等影响最大。     

试验载荷对钢结硬质合金/中铬钢复合材料磨损率的影响

为解决严酷工况下的磨损问题,利用磨料磨损试验机研究钢结硬质合金/中铬钢复合材料在不同试验载荷下的磨损行为,并与基体材料进行对比。结果表明:随着载荷的增加,磨料对复合材料的犁削和碾压程度增强,更多磨料趋向于滑动犁削,致使复合材料的体积磨损率随着试验载荷的增大而增加;复合材料的磨损率小于中铬钢的磨损率,热处理后复合材料的磨损率进一步减小;在磨损过程中,增强区域对基体区域的保护作用和基体区域对增强区域的支撑作用相互配合,使复合材料具有较小的磨损率;磨损机理主要是磨料对复合材料的微观切削和反复碾压导致的塑变疲劳断裂。     

DLC涂层立铣刀的磨损形态及机理分析

利用DLC涂层刀具对碳纤维增强复合材料(CFRP)进行铣削加工,研究刀具的主要磨损形态及磨损机理,分析刀具磨损对铣削力和铣削加工质量的影响规律。结果表明:DLC涂层刀具主要存在磨粒磨损和涂层剥落等磨损形态,而树脂黏附主要出现在涂层剥落区;随VB值的增大,分层因子F_d逐渐增大,且刀具进入急剧磨损阶段,F_d呈快速增大趋势;随VB值的增大,切削力增大趋势较为平缓,当VB值超过62μm时,切削力出现较明显增大;切向切削力F_y对分层因子F_d的影响显著,当径向切削力F_x超过192 N时,F_x对F_d的影响显著增强。     

不锈钢与碳钢在液固两相流中冲刷腐蚀特性的研究

研究了不锈钢与碳钢在液固两相流中的冲刷腐蚀特性和冲刷腐蚀交互作用。实验表明 :( 1)提高冲刷速度和浆料温度都大大加剧了材料的损伤和破坏 ,T8钢冲刷腐蚀失重率远大于 18- 8不锈钢。两者均在冲击角度为 4 5°时出现极大值 ,表明冲击角度在 4 5°时 ,对材料产生的损伤强度最大 ,因此在设计管道时应尽量避免 4 5°冲击角结构 ;( 2 ) 18- 8不锈钢以冲刷失重为主 ,T8钢以腐蚀失重为主 ,两者的冲刷腐蚀交互作用失重率占其总失重率的 6 0 %以上 ,表明耐蚀不耐磨的 18- 8不锈钢和耐磨不耐蚀的T8钢在冲刷腐蚀工况中均难以胜任 ;( 3)T8钢的冲刷腐蚀失重率和交互作用失重率均是 18- 8不锈钢的 6倍以上 ,表明在液固两相流冲刷腐蚀工况中 ,材料必须首先具有一定的耐蚀性 ,然后再考虑提高材料的硬度和耐磨性 ,这样才能有效地提高材料的耐冲刷腐蚀性能     

常见金属材料浆体冲蚀腐蚀形貌观察与分析

利用体视显微镜和扫描电镜对几种常见金属材料的浆体冲蚀、腐蚀形貌进行了低倍和高倍的观察分析。结果表明：碳钢和铸铁试样表面不仅存在典型的磨粒冲蚀磨损形貌──微切削和变形磨损，而且还出现了浆体冲蚀剥落坑。不锈钢和高铬铸铁等耐蚀性较好的材料表面只出现了微切削和变形磨损。浆体中磨粒的冲饱和浆体中腐蚀性因素的相互作用，是导致耐蚀性差的试样表面出现大量冲蚀剥落坑的主要原因，同时冲蚀剥落坑的出现也是造成试样表面材料加速流失的主要原因。抑制腐蚀性因素的作用，使得试样表面只出现磨料粒子的微切削和变形磨损，因而材料流失速度大大降低。     

烧蚀磨损理论下多参数变化对火炮内弹道性能的影响分析

为研究火炮烧蚀磨损对内弹道性能的影响,基于烧蚀磨损理论,建立了经典内弹道模型和火炮烧蚀模型。针对某火炮的试验结果进行了数值模拟,获得的不同磨损量条件下启动压力变化规律与实测结果相吻合。在此基础上,数值分析了多参数变化对火炮内弹道性能的影响。结果表明:身管烧蚀磨损会导致弹丸速度和火炮膛压减小; 增大装药量后,随着身管磨损量增大炮口相对初速减退量减小; 增大火药力后,随着磨损加剧炮口相对初速减退量增大; 全装药条件下,射弹数达到约420发时,炮口初速相比于新炮下降了7.53%,达到身管报废标准,此时身管报废。     

镁合金表面喷涂316L涂层性能研究

用大气等离子喷涂(APS),超音速火焰喷涂(HVOF)和冷喷涂(CS)在镁合金表面制备316L涂层。用SEM及X射线衍射仪分析原始粉末及涂层的形貌和显微组织,用摩擦磨损试验机和电化学试验机考察涂层的摩擦磨损及耐蚀性。结果表明:3种工艺制备的涂层耐磨性和耐蚀性均优于镁合金基体,CS涂层具有最高的硬度及最优异的耐蚀性,但磨损率略高于APS涂层,CS涂层的整体性能更好,对镁合金等轻质合金表面强化的潜力更大。     

非调质钢 35MnVN 磨粒磨损特性的研究

研究了非调质钢３５ＭｎＶＮ强化状态（淬火＋低温回火）的磨粒磨损特性，并选取４０Ｃｒ、４５号钢调质后强化处理状态作了磨损性能比较。结果表明：３５ＭｎＶＮ钢组织中的沉淀相对提高耐磨性有益；与４０Ｃｒ、４５号钢调质后强化态的耐磨性相比，３５ＭｎＶＮ强化态的耐磨性基本与其相当。     

结构钢真空膏剂渗硼后的组织与性能

采用真空膏剂渗硼方法对４５钢、４０Ｃｒ钢进行渗硼处理。研究表明，真空膏剂渗硼的渗层致密、均匀。ＦｅＢ相数量与渗硼温度、时间有关，且在与渗硼时间的依赖关系中有一峰值。真空膏剂渗硼后，材料表面硬度可达１６００～２０００ＨＶ，耐磨性显著提高。     

火炮身管烧蚀磨损的灰色预测模型

为了准确地获得火炮身管烧蚀磨损量变化情况,根据火炮在发射过程中的膛内特性,分析了火炮身管的烧蚀磨损规律,利用灰色系统理论,结合灰色Verhulst模型特性,提出了一种火炮身管的烧蚀磨损量的预测模型,并在传统的灰色Verhulst模型基础上进行了预测模型的优化。通过对某型火炮身管烧蚀磨损量的数据验证及对比,证明了优化灰色Verhulst模型的准确性,为火炮在实际应用过程中的身管烧蚀磨损的准确预测及火炮身管寿命的判决提供了一种可行的求解方法。     

三维编织碳纤维/环氧复合材料的磨损特性研究

采用RTM工艺制备了三维编织碳纤维增强环氧树脂(记为C_(3D)/EP)复合材料,对其摩擦磨损动力学进行了研究,讨论了载荷及滑动速度等因素对复合材料摩擦磨损性能的影响及磨损机理。结果表明,复合材料的摩擦因数和磨损率随着载荷的增加单调降低。滑动速度对复合材料的摩擦因数影响较小,但对磨损率影响较大。滑动速度较高时,磨损率较低。低速低载时复合材料的磨损机制主要为疲劳和粘着磨损,反之以粘着为主。     

激光熔覆表面的冲蚀磨损及分形特征

研究表明，运用激光熔覆的方法在基材表面上涂上一定含量的Ｎｉ包ＷＣ粒子合金粉末层，具有１６Ｍｎ基材２．２倍的相对耐冲蚀性能，对冲蚀表面分析表明冲蚀表面是一个分形结构，冲蚀磨损的体积冲蚀率与靶材磨损表面的分形维数呈负斜率的直线关系，并且可以用两种不同的分形维数来描述冲蚀磨屑的几何不规则性和碎片性，且两者具有不同的物理意义。