几种变形铝合金与不锈钢干摩擦性能的研究

通过销-盘式摩擦磨损试验机研究了变形铝合金的干摩擦磨损性能,在干摩擦条件下测量了不同系列变形铝合金与不锈钢组成的摩擦副的磨损质量损失和摩擦系数,用扫描电镜(SEM+EDXA)观察其磨损表面及磨屑,并对其磨损机理进行了探讨分析。实验表明,在低速和室温条件下,不同系列变形铝合金平均摩擦系数不同,摩擦系数在整个实验过程中呈湍流状波动;变形铝合金的磨损机制主要以粘着、磨粒磨损为主,同时伴有氧化磨损;其中试样E#具有良好的耐磨性及干摩擦性能。     

铸造铜合金与不锈钢干摩擦磨损性能的研究

采用M-2000型摩擦磨损试验机研究了铜合金的干摩擦磨损性能,在干摩擦条件下测量了不同成分铜合金与不锈钢组成的摩擦副的磨损量和摩擦系数,用扫描电镜观察其磨损表面,并对其磨损机理进行了探讨分析。结果表明,铜合金的磨损机制主要以粘着磨损和磨粒磨损为主,在所研究的三种铜合金中,ZQAl9-4无锡青铜具有良好的耐磨性及干摩擦性能。     

海水润滑条件下316L不锈钢与仿生非光滑表面CF/PEEK的摩擦学性能

为探讨高压海水轴向柱塞泵滑靴副的减阻抗磨机理,采用数控机床在CF/PEEK试样表面加工出不同形状仿生非光滑单元体,与316L不锈钢形成配副,对其在不同法向载荷下的摩擦因数、试样温度、磨损率等进行测试,并用激光共焦显微镜及扫描电子显微镜对磨损表面进行分析。结果表明:在海水润滑条件下,光滑表面配副以磨料磨损和粘着磨损为主,摩擦因数随时间稳定在0.05~0.09,试样温升大,磨损率大;非光滑表面配副可有效存储海水和磨屑,产生动压润滑效应、降低磨料磨损,摩擦以犁沟效应为主,摩擦因数稳定在0.02~0.06,试样温升小,磨损率小;随法向载荷的增加,由粘着效应所致CF/PEEK转移加快,摩擦因数和试样温度升高,磨损率降低且下降趋势逐渐减缓。     

不同热变形条件下310S奥氏体不锈钢动态再结晶行为研究

利用显微组织观察和显微硬度测试两种方法研究了热压缩试验后的310S奥氏体不锈钢动态再结晶行为,热压缩试验在Gleeble-3800热模拟试验机上进行,应变速率采用0.1s-1和1s-1、变形温度在900~1150℃之间。研究结果表明,随着变形温度的升高,310S奥氏体不锈钢的变形抗力降低。在应变速率为0.1s-1时,其完全动态再结晶的变形温度为1000℃;应变速率升高至1s-1时,其完全动态再结晶的变形温度升高至1100℃,高的应变速率可以细化再结晶晶粒。     

模拟热轧工艺条件下304不锈钢的氧化行为

通过TGA(热重分析)测定了在模拟热轧过程的1000℃～1200℃空气中304奥氏体不锈钢短期氧化过程的质量变化,并采用SEM、EDS、GDE-OES,XPS和XRD等手段观察和分析了氧化膜的形貌、组成与结构.结果表明:在1000℃和1100℃氧化60 min的时间内,304不锈钢的氧化过程基本遵从抛物线规律;在120...     

Tribological Behavior of Ni-P Deposits on Dry Condition

采用化学镀的方法,调整Ni-P化学镀工艺参数及使用热处理工艺,获得了不同微观结构的镀层。并使用电子探针,XRD,显微硬度测试仪及摩擦磨损试验仪研究了镀层性能。结果表明,增加镀层纳米相含量可以提高镀层的显微硬度,其值可以达到400℃热处理时的硬度。强化机理包括固溶强化和析出强化,这取决于镀层中的磷含量和热处理温度。进一步的摩擦磨损实验结果表明,纳米相含量高的镀层在400℃热处理前后均表现出较好的显微硬度以及较低的摩擦系数,具有良好的抗磨损能力。     

不同应力条件下不锈钢局部腐蚀行为的研究进展

不锈钢因具有良好的耐腐蚀性能而倍受重视,在众多工业领域内被广泛使用,但在实际应用中,由于受到腐蚀环境和应力的共同作用,不可避免地会产生点蚀或裂纹,导致服役性能下降,甚至引发各类安全事故.所以,应力条件下不锈钢的腐蚀行为一直是不锈钢材料腐蚀领域的重要研究课题.总结了部分代表性的不锈钢材料在应力作用下局部腐蚀行为的研究进展...     

15-5PH不锈钢表面类石墨碳基多层膜结构设计及摩擦学行为

针对马氏体沉淀硬化不锈钢15-5PH(0Cr15Ni5Cu4Nb)在海水环境中易腐蚀磨损的问题,采用直流磁控溅射的方法在15-5PH钢样片上制备调制周期分别为940、375和234nm的掺杂Cr的类石墨碳基多层膜（分别标记为Cr/GLC-S1、Cr/GLC-S2和Cr/GLC-S3）,采用扫描电子显微镜（SEM）、拉曼光谱仪（Raman）、MFT-5000多功能摩擦磨损试验机等仪器设备系统考察三种类石墨碳基多层薄膜的结构及摩擦学性能。研究结果表明：不同调制周期的类石墨多层膜表面均呈现“菜花状”形貌,随着调制周期的减小,“菜花状”颗粒逐渐减小,膜层变得致密;sp2键含量逐渐增大,石墨化程度加剧,机械性能更加优异。在干摩擦条件下,调制周期适中的Cr/GLC-S2薄膜具有良好的减摩耐磨性能,磨损形式以磨粒磨损为主,而调制周期较大的Cr/GLC-S1和调制周期较小的Cr/GLC-S3薄膜,在高载荷下均发生不同程度的脆性剥落,导致其摩擦学性能劣化。在人工海水环境中,Cr/GLC-S1和Cr/GLC-S2薄膜在中低载荷下的摩擦学性能较好,磨损形式仍以磨粒磨损为主,在高载荷下三种多层膜均发生不同程度...     

表面纳米化对316L不锈钢干摩擦性能的影响

目的研究表面纳米化316L不锈钢干摩擦磨损性能,以获得合理的喷丸时间,提高316L不锈钢的使用寿命。方法采用普通喷丸强化方法对316L不锈钢进行表面纳米化处理,利用洛氏硬度计测量了纳米化前后材料表面洛氏硬度;利用激光共聚焦显微镜观察了纳米化前后材料表面三维形貌,测量了材料表面的粗糙度;利用扫描电子显微镜观察了表面纳米化处理后横截面的金相组织;利用材料表面性能综合测试仪在干摩擦条件下进行了摩擦磨损实验,测量了材料的摩擦系数;利用扫描电子显微镜观察了磨痕表面形貌,分析了材料的磨损机理。结果与未纳米化试样相比,喷丸时间为15 min时,表面硬度提高9.7%,而表面粗糙度降低17.6%,干摩擦系数降低17.3%;喷丸时间为30 min时,表面硬度提高34.1%,粗糙度降低35.1%,干摩擦系数降低28.8%。未纳米化试样呈现典型的粘着磨损和磨粒磨损机制,而纳米化处理后试样则主要呈现疲劳磨损和磨粒磨损机制。结论表面纳米化处理后试样表面硬度随处理时间的增加而增加,粗糙度随处理时间的增加而降低,干摩擦系数随处理时间的增加而减小。喷丸处理时间较短时以疲劳磨损为主,处理时间较长时以磨粒磨损为主。     

高温低应变条件下304与446不锈钢的塑性研究

为研究建筑用高强度低合金钢在高温低应变速率下塑性变差的原因,分析了304与446不锈钢在不同应变速率下收缩率随温度的变化,计算钢材中P原子的临界时间与等效时间并量化应变速率对两种钢材热塑性的作用。结果表明,溶质原子的非平衡晶界偏聚是导致304和446不锈钢的热塑性变差的原因,且分别在850和800℃时晶界偏聚程度最大,塑性最小。处于偏聚阶段时,钢材的偏聚程度增大,塑性降低。     

304奥氏体不锈钢摩擦学实验研究

针对304奥氏体不锈钢的摩擦性能进行研究。采用洛高温真空硬度计测它在不同温度下的硬度变化,使用万能摩擦试验机,将不同材料的钢球(304球、316球、GCr15球、陶瓷球)分别与304奥氏体不锈钢盘组成摩擦副,进行球盘式摩擦实验,并利用三维形貌仪对盘的摩擦表面进行观测;最后使用高温摩擦磨损试验机研究高温情况下的球盘摩擦性能。实验结果表明:在干摩擦条件下,304不锈钢的耐磨性能弱于316钢、GCr15钢、陶瓷;随着温度的升高,304不锈钢内部组织变软,摩擦因数逐渐下降;同时在摩擦过程中发现试样之间的黏着现象随温度增加逐渐严重,这也符合摩擦因数的变化趋势。     

滑动干摩擦条件下 HVOF高铝青铜涂层的摩擦磨损性能

针对高铝青铜粉体材料的涂覆应用,采用HVOF技术制备铝青铜(Cu-14Al-X)粉体材料涂层,并与304不锈钢进行滑动干摩擦试验,结合扫描电子显微镜、能谱和电子探针等手段研究涂层的摩擦磨损性能.结果表明,在滑动干摩擦条件下,HVOF高铝青铜涂层的主要磨损形式是粘着磨损及轻微的磨粒磨损.摩擦热使涂层达到了理想粘着摩擦表面的要求,因此涂层具有十分优良的减摩性能,尤其是在高载荷条件下.HVOF高铝青铜涂层的硬度(HV)为500,该硬度保证了涂层具有较低的磨损率,属于轻微磨损.     

马氏体不锈钢不同剩余磁场条件下短时干摩擦的摩擦损伤行为研究

本文研究了马氏体不锈钢磨削加工产生的剩余磁场对其短时干摩擦过程中摩擦系数的影响.结果表明:剩余磁场对摩擦行为的影响与外加载荷有关,当外加载荷较低时,摩擦系数随剩余磁场强度的升高无明显变化;随外加载荷的升高,剩余磁场强度对摩擦系数的影响作用增大;当外加载荷较高时,摩擦系数随剩余磁场强度的升高而增大;在短时摩擦过程中,随着剩余磁场强度的升高,摩擦界面吸附磨损颗粒的能力增强,加速了摩擦界面的磨粒磨损,使摩擦系数升高.     

TP304不锈钢凝汽器管在不同工况下的腐蚀行为

采用动电位阳极极化法测定了不同工况下TP304不锈钢凝汽器管的点蚀电位,研究了TP304不锈钢发生点蚀的规律。结果表明,TP304不锈钢在凝汽器正常运行和结垢情况下均具有较强的耐点蚀能力,一般不会发生大面积的快速腐蚀穿孔;当循环水中加入不同含量盐酸后,TP304不锈钢在有氧条件下的耐点蚀能力产生较大差异。盐酸质量浓度0.03%时,耐点蚀能力较强;盐酸质量浓度为0.07%与0.2%时,不耐点蚀,容易发生快速点腐蚀穿孔;盐酸质量浓度0.5%时,主要发生快速均匀腐蚀减薄。根据分析结果,提出了防止TP304不锈钢凝汽器管腐蚀泄漏的建议。     

双相不锈钢在动态下的中性电解除鳞行为

运用旋转圆盘模拟研究了2205双相不锈钢在运动条件下的中性电解除鳞行为。结果表明：随着运动速率从0增大到30 m/min时,试样脉冲电解后的失重量减小,除鳞效率降低,而表面形成的腐蚀坑变大;运动速率增大到30 m/min以后,电解除鳞效率及腐蚀坑尺寸的变化较小。除鳞速率随电解时间延长而迅速降低、并逐渐趋于稳定值。根据电解时试样表面氧化皮中孔洞和裂纹等位置处气泡的形核、生长及逸出特点,讨论了不同运动速率条件下气泡在电解除鳞过程中的作用机理。     

Effects of Mo and Al Additions on the Sulfidation Behavior of 310 Stainless Steel

The high-temperature sulfidation behavior of 310stainless steel (310SS) with Mo and Al additions (up to10 at.%) was studied over the temperature range700-900°C in pure-sulfur vapor over the range of 10^-3 to 10^-1 atm. Thecorrosion kinetics followed the parabolic rate law inall cases and the sulfidation rates increased withincreasing temperature and sulfur pressure. Thesulfidation rates decreased with increasing Mo and Al contents and it wasfound that the addition of 10 at.% Mo resulted in themost pronounced reduction among the alloys studied. Thescales formed on 310SS with Mo additions were complex, consisting of an outer layer of ironsulfide (with dissolved Cr), (Fe,Ni)₉S₈, andCr₂S₃/Cr₃S₄(with dissolved Fe), and an inner heterophasic layer ofFe_1-xS,Cr₂S₃/Cr₃S₄,NiCr₂S₄,Fe_1.25Mo₆S_7.7, FeMo₂S₄, andMoS₂. The scales formed on 310SS with Mo andAl additions had a similar mixture as above, except thatAl_0.55Mo₂S₄ was alsoobserved in the inner layer. The formation ofMoS₂ andAl_0.55Mo₂S₄ partly blocked the transport of cations throughthe inner scale, resulting in the reduction of thesulfidation rates compared to 310SS.     

奥氏体不锈钢在干切削和微量润滑条件下的切削力的研究

金属切削加工中冷却润滑液的使用会增加加工成本,污染环境,而干切削和近干切削可以彻底消除或极大地减少冷却润滑液的使用,所以其成为许多单位研究热点.近来奥氏体不锈钢在各行业内应用越来越广,为了充分了解奥氏体不锈钢的切削性能,本文对奥氏体不锈钢0Cr18Ni9在传统乳化剂、干车削和微量润滑车削条件下进行切削试验,通过设计多因素正交试验方法,建立压电式测力系统测量切削过程中的动态平均切削力,在不同的冷却润滑方式下,比较背吃刀量、切削速度、进给量等切削用量对切削力的影响,得出各个因素的影响曲线图,从而揭示奥氏体不锈钢0Cr18Ni9在车削过程中的切削力变化情况,为实际的生产加工积累和提供基础数据.     

沿海大气环境下17-7PH不锈钢的接触腐蚀行为研究

研究了17-7PH不锈钢在沿海大气环境下的接触腐蚀行为。结果表明,在秦皇岛和广东暴晒的17-7PH型不锈钢,无论装配与否,都没有出现显著的腐蚀。而且胶结装配方式不会降低材料的疲劳寿命。涂漆可有效防止17-7PH型不锈钢的电偶腐蚀及大气腐蚀。     

AISI316 不锈钢表面等离子渗硼及摩擦磨损性能的研究

目的改善AISI316不锈钢的摩擦磨损性能。方法采用双辉等离子合金化技术,以块状Fe B化合物作为源极材料,在AISI316不锈钢表面制备含硼改性层,对渗层组织、成分、相结构和显微硬度进行分析,并研究改性层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能。结果经渗硼处理后,AISI316不锈钢表面形成了一层连续、致密、均匀的改性层,主要由Mo2B和Fe B相组成。改性层具有较高的硬度(964HV0.1),较基体硬度提高了约3倍,且耐磨性较基体有明显提高。结论通过在AISI316不锈钢表面制备渗硼改性层,可明显提高基体材料的硬度和摩擦磨损性能。     

微米尺寸不锈钢的形变与疲劳行为的尺寸效应

采用聚焦离子束溅射蚀刻加工了微米尺寸304不锈钢悬臂梁试样．利用静态及动态弯曲加载研究了微米尺寸材料的形变与疲劳开裂行为．结果表明：随薄膜厚度的减小,材料的屈服强度升高,塑性下降．屈服强度随悬壁梁厚度的变化关系与Hall—Perch晶粒强化关系相似．微小悬壁梁屈服强度的升高来源于小尺度材料在非均匀变形下引起的应变梯度贡献的增加;而塑性下降则归因于较薄薄膜的晶粒内较少的可动位错．疲劳裂纹从尖缺口处萌生的门槛值接近块体材料．