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采用超音速火焰喷涂技术制备CoCrAlSiY合金涂层,研究了该涂层的微观结构、力学性能,以及在不同载荷(2,5,8 N)下的摩擦磨损性能。结果表明:CoCrAlSiY合金涂层主要由CoCr2O4、CoAl和α-Al2O3相组成,各物相分布均匀,涂层致密;涂层的硬度为(7.41±0.16) GPa,与其他同类合金涂层硬度相近;在2,5,8 N载荷下摩擦磨损时,CoCrAlSiY合金涂层的平均摩擦因数分别为0.33,0.24,0.22,对应的磨损率分别为3.52×10-5,4.85×10-5,5.58×10-5 mm3·N-1·m-1;低载荷(2 N)下的磨损机制主要是黏着磨损和磨粒磨损,高载荷(5,8 N)下涂层发生脆性断裂而大块剥落;在摩擦磨损过程中涂层表面形成氧化物,特别是在5 N和8 N载荷下,磨损表面出现大量α-Al2O3 相似文献
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采用大气等离子喷涂法在Q235钢基体表面制备Mo2NiB2基金属陶瓷涂层,研究了送粉速率(40~80 g·min-1)对Mo2NiB2涂层硬度、结合强度、耐腐蚀性能的影响。结果表明:不同送粉速率下Mo2NiB2涂层主要由Mo2NiB2陶瓷相、MoNi4合金相和MoB2硬质相组成,在送粉速率为60 g·min-1时涂层质量最佳;随着送粉速率的增大,Mo2NiB2涂层的硬度和结合强度先提高后下降,且均在送粉速率为60 g·min-1时达到最大,分别为2 107 HV,29.23 MPa; Mo2NiB2涂层的耐腐蚀性能随送粉速率的增大而增强,在送粉速率为80 g·min-1时达到最佳。 相似文献
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采用双阴极等离子溅射沉积技术在TC4合金表面制备了NbTiN2涂层,研究了涂层的物相组成、微观形貌、硬度、与基体的结合情况以及摩擦磨损性能。结果表明:NbTiN2涂层具有很强的(220)晶面择优取向特点;涂层表面质量良好,无明显缺陷,厚度约为10μm,平均硬度为2 478.46 HV,约为基体的6倍,涂层划痕试验的临界载荷为68.5 N,涂层与基体结合良好;在2~5 N载荷、室温下涂层的摩擦因数低于基体,磨痕比基体窄,磨损率比基体低一个数量级,涂层的主要磨损机制是疲劳磨损;500℃下涂层的摩擦因数较室温高,磨痕更窄更浅,磨损率较低,磨损机制为黏着磨损和氧化磨损,涂层表现出更好的耐磨性能。 相似文献
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为提高石墨/CaF2/TiC/镍基合金(GCTN)复合涂层的力学性能和摩擦学性能,运用等离子喷涂技术在45钢表面制备了Y2O3改性GCTN复合涂层,研究了Y2O3对复合涂层的微观组织、显微硬度、断裂韧性和摩擦磨损性能的影响。结果表明:Y2O3改性GCTN复合涂层主要由γ-Ni、CrB、Cr7C3、TiC、CaF2和石墨等物相组成。Y2O3在等离子火焰加热作用下与C元素反应生成活性元素Y,Y净化了复合涂层的微观组织,并细化了CrB、Cr3C7等硬质相晶粒,提高了其致密性。当Y2O3质量分数为0.5%时,复合涂层的显微硬度和断裂韧性分别为593.3MPa和6.82MPa·m1/2,比不含Y2O3的复合涂层分别增大了8%和22%,其机理主要是Y2O3细化了CrB、Cr3C7等硬质相晶粒,起到了细化强化作用。由于GCTN-0.5Y2O3复合涂层的显微硬度和断裂韧性显著提高,减少了其黏着磨损和微观断裂磨损,因而GCTN-0.5Y2O3复合涂层的摩擦因数和磨损率最小,分别为0.085和0.39×10-3mm3/m。 相似文献
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铝合金表面纳米Al2O3-40%TiO2复相陶瓷涂层力学与摩擦学性能 总被引:1,自引:0,他引:1
为提高铝合金零部件的耐磨性能,运用等离子喷涂技术在7005铝合金表面制备纳米Al2O3-40%TiO2(NAT40)复相陶瓷涂层,分析该涂层的微观结构,测试其主要力学性能,研究其在干摩擦和3.5%NaCl溶液中的摩擦行为与机制。结果表明:NAT40涂层的显微硬度为638.6 HV0.5,断裂韧度为13.3 MPa.m1/2,与基体的临界结合力达到80.35 N,均高于微米Al2O3-40%TiO2(MAT40)涂层。干摩擦时,随着载荷从3 N增大至12 N,NAT40涂层的摩擦因数从0.20上升至0.32,其磨损失重也从1.3 mg增大到2.2 mg;轻载3 N时,涂层以微观切削磨损为主,而在重载12 N条件下,磨损表面闪温计算值达到541.65℃,导致涂层的强度和硬度下降,磨损机理变为多次塑变磨损、粘着磨损和氧化磨损。在3.5%NaCl溶液摩擦环境中,NAT40涂层在相同载荷条件下的摩擦因数较干摩擦时显著降低,但重载(12 N)时,其磨损失重却比干摩擦时增加22.7%;随着载荷的增加,涂层的磨损机理由疲劳磨损转变为应力腐蚀磨损。 相似文献
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利用激光熔覆技术在TC4钛合金表面制备了添加质量分数1.0%,1.5%,2.0%CeO2的TiB2-TiC/Ni复合涂层,研究了复合涂层的物相组成、显微组织和硬度,讨论了搭接率(30%,40%,50%)对最佳CeO2含量条件下复合涂层试样摩擦磨损性能的影响。结果表明:复合涂层均由TiB2、TiB、α-Ti、TiC、Ni3Ti、Cr23C6、Ti2Ni、Cr3C2、γ-Ni等相组成;添加质量分数1.5%CeO2复合涂层的组织最为均匀致密,细化效果明显;随着CeO2添加量的增加,复合涂层的硬度先增后降,添加质量分数1.5%CeO2复合涂层的硬度最高,约为1 015 HV。CeO2的最佳添加质量分数为1.5%,在此条件下随着搭接率的增加,试样的磨损质量损失先减小后增大,当搭接率为40%时,... 相似文献
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MoS2基纳米复合薄膜具有良好的摩擦学性能,但较差的导电性能限制了其在载流条件下作为润滑材料的应用。为提高MoS2基纳米复合薄膜的导电性能,采用非平衡磁控溅射系统沉积2种不同Ag含量的MoS2/Ag纳米复合薄膜,并在不同的电流条件下研究MoS2/Ag纳米复合薄膜与GCr15钢球对摩时的摩擦学性能。结果表明:在载流下2种MoS2/Ag纳米复合薄膜表现出相似的摩擦性能,而低掺杂MoS2/Ag薄膜具有更佳的耐磨性能,这归因于低掺杂MoS2/Ag薄膜具有较好的力学性能;无载流时,MoS2/Ag纳米复合薄膜在摩擦过程中生成的氧化物颗粒增加了磨损、降低了润滑性,磨损机制主要为磨粒磨损;电流小于0.5 A时,电流促进了转移膜形成,使得摩擦因数降低,但磨损率增加,磨损机制主要为黏着磨损;当电流大于0.5 A时,由于电弧烧蚀加速了薄膜的磨损,磨损机制主要为磨粒磨损、黏着磨损和电弧腐蚀磨损。 相似文献
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通过铣削试验分别研究了主轴转速(300,500,650,800,1 200 r·min-1)、铣削进给量(0.030,0.045,0.060,0.075,0.090 mm·r-1)和单道次铣削深度(0.20,0.35,0.50,0.65,0.80 mm)对FGH4113A镍基高温合金加工表面完整性的影响。结果表明:随着铣削进给量或单道次铣削深度的增大,加工表面的缺陷增多,表面粗糙度和硬度增大,表面残余应力逐渐由压应力转变成拉应力;随着主轴转速的增大,加工表面缺陷减少,表面粗糙度和硬度降低,残余压应力减小。在铣削速度超过800 r·min-1、单道次铣削深度小于0.35 mm、进给量控制在0.045 mm·r-1以下条件下,加工表面质量较好,表面粗糙度Ra在0.40μm左右,残余应力为压应力,且无明显硬化层。 相似文献
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采用销-盘摩擦磨损试验机对制动闸片用碳陶复合材料开展了雨水环境下的载流摩擦磨损试验,研究了不同摩擦条件下碳陶复合材料的摩擦磨损性能。结果表明:在无载流的雨水环境中,随着雨水流量由0增大到1 mL·min-1,碳陶复合材料的表面粗糙度显著下降,摩擦因数和磨损率小幅度降低,磨损机理主要为剥落和轻微的氧化磨损;在无雨水的载流条件下,随着电流强度由0增加到100 A,表面粗糙度和摩擦因数均显著下降,磨损率明显升高,主要磨损机理为剥落、磨粒磨损、黏着磨损和电弧烧蚀;相对于单因素作用,在载流和雨水的共同作用下,表面粗糙度和摩擦因数明显降低,但磨损率随着雨水流量或电流强度增加的规律不明显,磨损机理为剥落、氧化磨损、磨粒磨损和黏着磨损。 相似文献
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为提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能,采用激光熔覆技术在钛合金表面制备以TiC、TiB2、CrB等为增强相、γ-Ni基固溶体为增韧相、h-BN为固体润滑相的自润滑耐磨复合涂层;分别在不同载荷下测试复合涂层和Ti6Al4V合金基体的干滑动磨损性能。结果表明,该复合涂层的摩擦因数及磨损率随着载荷的增大呈现先减小后略增大的趋势,并且摩擦因数和磨损率均比Ti6Al4V合金基体显著降低;在中等载荷下,复合涂层中的润滑颗粒被挤出磨损表面形成润滑膜,因而具有较好的自润滑耐磨性能,磨损后表面光滑平整。 相似文献
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主要研究了爆炸喷涂WC/12%Co陶瓷涂层与浸树脂石墨在干滑动摩擦条件下的磨损性能,并分析了其磨损机理。实验结果表明:在干滑动摩擦条件下,WC/12%Co涂层磨损率随载荷和速度的增大而增大,当载荷超过40 N时,出现磨损突变现象;同时发现,陶瓷材料磨损率随摩擦时间呈先减小后增大的趋势。其主要的磨损机理为粘着磨损和脆性断裂。 相似文献
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采用微米划痕仪和纳米压痕仪研究了法向载荷对Ti40Zr10Cu38Pd12块体非晶合金微米划痕行为和纳米压痕行为的影响。结果表明:随着法向载荷从2 N提高到10 N,非晶合金划痕处的塑性变形由均匀逐渐变得局域化,引发多重剪切带的萌生和扩展,划痕宽度显著增大,并在划痕尾端形成磨屑堆积;随着法向载荷由1 mN提高到7 mN,非晶合金压痕处的塑性变形量逐渐累积,弹性模量和硬度下降,表现出应变软化现象,这与变形过程中剪切带自由体积增多有关。 相似文献
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剑麻纤维和低密度聚乙烯填充聚甲醛复合材料的摩擦磨损性能 总被引:1,自引:1,他引:0
通过双螺杆挤出熔融共混的方法制备剑麻纤维(SF)和低密度聚乙烯(LDPE)共同填充的聚甲醛复合材料,在HT-500型高温摩擦磨损试验机上考察其干滑动摩擦条件下的摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察其磨损表面形貌,分析磨损机制。结果表明:添加适量的LDPE能显著降低POM的摩擦因数和磨损率,当LDPE质量分数为5%时,复合材料的摩擦因数下降21.7%,磨损率降低10%;随SF质量分数的增加,POM/5%LDPE/SF复合材料的摩擦因数和磨损率呈现先增大后减小再增大的趋势,当SF质量分数为5%时,复合材料摩擦磨损性能优异,在转速为1 120 r/m in,恒定载荷为8 N的实验条件下,其稳定摩擦因数为0.16,磨损率为1.61×10-6mm3/(N.m)。纯POM磨损方式以黏着磨损为主,POM/5%LDPE/SF复合材料以疲劳磨损为主,伴随有转移膜的剥落。 相似文献
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为得到钻杆转速对石油套管摩擦磨损性能的影响,采用N80碳钢材料加工制作销盘,G105钢材加工制作销钉,在油基钻井液润滑条件下使用UMT摩擦实验机开展了套管摩擦磨损销盘实验.分析了销盘磨损速率、摩擦系数、表面形貌、磨损产物的组成以及不同钻杆转速下钻井液温度的变化.结果表明:在实际钻杆转速范围内(60 r/min~140 r/min),套管磨损率随着转速的增加先降低后逐渐增加;在较低转速下(60 r/min),套管磨损机理主要为氧化-磨粒磨损;在高转速下(140 r/min),套管表面磨损机理转变为腐蚀-磨粒磨损;钻杆转速越高,套管受腐蚀磨损越严重,套管失效风险增加.在中等钻杆转速80 r/min下,套管磨损率最低.研究结果可为钻井工程师、产品供应商和相关行业的制造商减少套管磨损提供参考. 相似文献
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以Y2O3为烧结助剂,采用放电等离子烧结技术制备了以MoSi2为第二相的α-Sialon陶瓷,研究了MoSi2添加量(0~10%,质量分数)对陶瓷微观结构和性能的影响。结果表明:添加MoSi2后,陶瓷中α-Sialon晶粒从等轴状变为长棒状,且随着MoSi2添加量的增多,长棒状α-Sialon晶粒显著增多,长径比增大,当MoSi2质量分数为10%时,晶粒尺寸呈现显著的双峰分布;当MoSi2质量分数从0增加到10%时,陶瓷的相对密度由99.0%增加到99.7%,硬度由21.12 GPa降低到20.44 GPa,断裂韧度由4.80 MPa·m1/2增加到6.13 MPa·m1/2;在干切削镍基高温合金时,添加质量分数10%MoSi2的陶瓷刀具在达到磨损标准时的切削长度是未添加MoSi2陶瓷刀具的1.5倍,可见该刀具切削性能优异,其... 相似文献