TC4合金微动磨损过渡区摩擦行为

为研究TC4合金微动磨损过渡区摩擦行为特点,采用SRV-IV微动摩擦磨损试验机,对球/平面接触的GCr15钢球/合金TC4摩擦副在100 N法向载荷下进行微动磨损试验,得到TC4合金微动磨损过渡区的范围,分析不同状态下摩擦因数演变及磨痕表面形貌特点,研究磨损机制的变化。结果表明:微动状态下,摩擦因数在磨合阶段波动剧烈,达到稳定磨损阶段后趋于稳定,且稳定状态下的摩擦因数随着位移幅值的增加而增加;往复滑动状态下,不同位移幅值下的摩擦因数曲线近乎重合且波动剧烈;微动磨损过渡区的摩擦因数变化处于2种状态的转变阶段。微动状态下,磨痕表面轮廓线粗糙,损伤轻微,磨损机制以黏着磨损和疲劳剥层为主;往复滑动状态下,轮廓线更光滑且损伤严重,磨损机制以磨粒磨损及塑性变形为主;微动磨损过渡区轮廓线由粗糙变为光滑,磨损深度及宽度突增,磨损机制由黏着磨损转变为磨粒磨损。     

润滑剂减缓微动磨损研究进展

综述了油、脂润滑减缓微动磨损的条件、作用机制,以及油、脂性能对微动磨损的影响等基础研究的进展.介绍了油、脂润滑减缓微动磨损的工业应用研究现状,以期为工业正确使用润滑油、脂降低微动磨损指明方向.     

有机钼型复合润滑油添加剂的高温摩擦学性能

以全配方矿物基50CC 柴油机油和 SF/15W-40型汽油机油作为基础润滑油,采用微动、滑动磨损试验机考察了有机钼复合添加剂对45钢/GCr15轴承钢摩擦副的高温微动、滑动磨损性能的影响.结果表明:有机钼添加剂通过分解、吸附和摩擦化学反应,在金属表面形成了吸附的磷酸盐和含 FeS,MoS_2的化学反应膜共同组成的复合表面保护膜,从而有效地改善45钢/GCr15轴承钢摩擦副的高温微动、滑动磨损性能,并具有明显的减摩效果.     

GCr15轴承钢的复合微动磨损行为研究

对GCr15轴承钢球/平面接触方式,在倾角分别为30°和45°进行复合微动磨损试验。分析了该微动接触条件下的动力学特性;利用光学显微镜、轮廓仪和扫描电子显微镜对磨痕进行了分析,根据复合微动运行的三个阶段,提出了GCr15钢的复合微动磨损的物理模型。     

GCr15微动磨损转向往复滑动磨损特性的研究

对GCr15金属球和平面试块在300N的法向力作用下作了从微动磨损向往复滑动磨损转变的试验研究，对摩擦磨损过程中的磨损系数、摩擦力变化特性、磨痕的轮廓进行了分析研究。结果表明，在微动磨同往复滑动磨损转变前后，除磨损系数出现突变外，摩擦系数和磨痕的轮廓形貌也发生了比较大的变化，磨损转变过渡区的范围为70－100μm。     

不同滑动条件下 Ｈ１３ 钢的高温磨损行为

采用销-盘式高温摩擦磨损试验机，对H13钢常规淬火与回火处理试样进行高温磨损实验，研究H13钢在400~600 ℃、50~150 N、50和100 r/min条件下的摩擦磨损性能。采用XRD、SEM、EDS、显微硬度计对H13钢磨面、磨损截面的结构、形貌、成分及硬度进行分析，并探讨其磨损机制。结果表明：在不同实验条件下H13钢的磨损率均随温度升高先降低后升高，其中500 ℃的磨损率最低，在低转速下600 ℃的磨损率低于400 ℃，而在高转速和较高载荷下则相反；在低转速下的磨损率随载荷的增加先升高后降低，而在高转速下的磨损率单调升高，且在600 ℃、150 N条件下发生严重磨损，而在其他滑动条件下均为轻微磨损；H13钢在高温下磨面会形成氧化物，但在高转速不利于磨面上氧化物的生成，因而生成等量的氧化物需要更高的温度；中低温下氧化物的生成起到减磨作用，磨损率下降，而在高温下H13钢基体发生回复、再结晶，力学性能较差，在高载高速下导致基体发生严重塑性挤出，轻微氧化磨损转变为严重氧化磨损。     

不同滑动条件下H13钢的高温磨损行为

采用销-盘式高温摩擦磨损试验机,对H13钢常规淬火与回火处理试样进行高温磨损实验,研究H13钢在400～600℃、50～150 N、50和100 r/min条件下的摩擦磨损性能。采用XRD、SEM、EDS、显微硬度计对H13钢磨面、磨损截面的结构、形貌、成分及硬度进行分析,并探讨其磨损机制。结果表明:在不同实验条件下H13钢的磨损率均随温度升高先降低后升高,其中500℃的磨损率最低,在低转速下600℃的磨损率低于400℃,而在高转速和较高载荷下则相反;在低转速下的磨损率随载荷的增加先升高后降低,而在高转速下的磨损率单调升高,且在600℃、150 N条件下发生严重磨损,而在其他滑动条件下均为轻微磨损;H13钢在高温下磨面会形成氧化物,但在高转速不利于磨面上氧化物的生成,因而生成等量的氧化物需要更高的温度;中低温下氧化物的生成起到减磨作用,磨损率下降,而在高温下H13钢基体发生回复、再结晶,力学性能较差,在高载高速下导致基体发生严重塑性挤出,轻微氧化磨损转变为严重氧化磨损。     

60Si2Mn钢复合微动磨损行为的研究

采用球／平面接触,研究了60Si2Mn钢在两种倾斜角(45°和60°)、三种载荷(Fmax=200 N、400 N、800 N)和恒定加载速度(6 mm／min)下的复合微动磨损行为。在详细分析该微动接触条件下的动力学特性的基础上,结合光学显微镜和激光共焦扫描显微镜对磨痕的分析,探讨了不同阶段的微动过程和机制。根据F-D曲线的三种形状,60Si2Mn钢的复合微动运行过程划可划分为三个阶段。第1阶段的磨损以滑移为主,第Ⅱ、Ⅲ阶段的颗粒剥落均按剥层机制进行,但损伤程度明显不同。     

镍基单晶高温合金微动摩擦磨损特性研究

采用SRV-IV微振动摩擦磨损试验机研究了航空发动机材料DD6镍基单晶高温合金的室温微动摩擦磨损特性.微动试验条件为:试验块与合金球水平垂直接触干摩擦,正向载荷为50～180 N,振幅为60 μm,频率为50 Hz,循环次数为1×105次.试验结果表明:随着正向载荷的增大,磨痕中心区域磨损特征由微凹坑转变为平坦的挤压层;微动摩擦系数大幅度降低60％,微动磨损体积减少88％;微动磨损主要形式为磨粒磨损、黏着磨损、氧化磨损以及造成表面材料脱落的疲劳磨损.     

钴铬钼合金在血清溶液和干态条件下的扭转复合微动磨损特性

以钴铬钼合金球头与钴铬钼平面试样作为摩擦副,分别在质量分数为25%的胎牛血清溶液和干态条件下进行了扭转复合微动磨损试验,探讨了该合金的微动磨损行为和损伤机理。结果表明:在血清溶液中摩擦副的界面比干态下的更易滑动;在部分滑移区,血清溶液和干态条件下的切向力与法向力比值都很小;在混合区,两种润滑条件下的接触界面均有明显的塑性变形;在滑移区,血清溶液的润滑作用显著,磨损机理为磨粒磨损和氧化磨损,而干态条件下除此以外还存在剥层现象;两种润滑条件下的微动界面都发生了摩擦氧化。     

1045钢在部分滑移区和滑移区内的高温微动磨损性能研究

从室温到400℃，对GCr15钢与1045钢组成的摩擦副进行了微动摩擦拭验。法向载荷变化范围为100—300N、位移幅值为15—60μm。通过摩擦动力学分析，结合显微观测，发现1045钢的高温微动行为与微动区域特性密切相关。在滑移区内，随着温度的升高，摩擦系数与磨损降低，但在部分滑移区内，温度对微动行为影响很小。     

粘结石墨固体润滑涂层微动磨损性能研究

在不同位移幅值与载荷下研究了粘结石墨固体润滑涂层的微动磨损特性,并利用扫描电镜和X射线衍射仪分析了涂层微动磨斑。结果表明：粘结石墨涂层具有良好的抗微动损伤性能,随循环次数的变化只存在部分滑移区和滑移区,部分滑移区涂层损伤轻微;滑移区损伤严重,主要表现为裂纹萌生和扩展,最终按剥层机制呈层状剥落。     

金属基－陶瓷电刷镀复合镀层高温摩擦磨损性能研究

采用高温磨损试验机对Ｎｉ－Ｃｏ－ＺｒＯ２电刷镀复合镀层的高温摩擦磨损特性进行研究；利用电子探针能谱仪对磨损形貌及成分进行观察与分析；初步分析复合镀层的高温磨损机理。     

Effect of Cold Rolling on the Fretting Wear Behavior and Mechanism in Inconel 690 Alloy

The influence of cold rolling on the fretting wear behavior and mechanism of Inconel 690 alloy at 320?°C in air was studied. The wear volume and worn surface were obtained and analyzed using laser scanning confocal microscopy, electron back-scattering diffraction, scanning electron microscopy, and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The grinding surface and strain distribution were also studied by electron back-scattering diffraction to analyze the mechanism of fretting damage. The results indicated that with an increase in cold rolling reduction, the microhardness was increased. However, the friction coefficient and wear volume first increased and then decreased. The characteristics of fretting areas changed from a gross slip regime to a partial slip regime. Accordingly, the damage mechanism in the gross slip regime was a combination of oxidative wear, abrasive wear, and delamination, whereas the damage mechanism in the partial slip regime was mainly adhesive wear.     

离子渗氮／ 渗硫层转动微动摩擦学行为研究

利用渗氮/渗硫复合处理在LZ50钢表面制备离子渗氮/渗硫层,在干态及不同角位移幅值下对渗层及其基体材料进行转动微动磨损试验,利用扫描电子显微镜、能谱仪和2D/3D轮廓仪对磨痕进行微观分析。试验结果表明：渗氮/渗硫层改变了基体材料的微动运行工况图,部分滑移区和滑移区边界向部分滑移区移动,滑移区运行范围增大;在部分滑移区,渗层的摩擦因数明显低于基体材料,其损伤十分轻微;在滑移区,次表层剥落的硬质颗粒使得稳定阶段摩擦因数高于基体材料,磨损机制为磨粒磨损、氧化磨损和剥层。     

纳米锌填充超高分子量聚乙烯复合材料微动摩擦磨损性能

利用热压烧结法制备不同含量纳米锌填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,采用微动摩擦磨损试验机研究干摩擦条件下纳米锌含量对复合材料微动摩擦磨损性能的影响。利用场发射扫描电子显微对复合材料断面进行分析,采用扫描电子显微镜对材料磨损表面及钢球进行表征,探讨复合材料的磨损机制。研究结果表明:随着纳米Zn含量的增加,复合材料的摩擦因数和磨损率均表现为先降低后升高;当纳米Zn质量分数为1%时复合材料具有最低的摩擦因数和磨损率,且对偶钢球表面形成连续的转移膜;复合材料的磨损机制主要为黏着磨损和磨粒磨损。添加锌纳米颗粒,可以提高UHMWPE复合材料的微动摩擦磨损性能,当纳米锌质量分数为1%时,复合材料具有最低的摩擦因数和最优的耐磨损性能。