铸造铝基复合材料的滑动磨损行为

研究了用搅拌铸造法制备的ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料的滑动磨损行为。对载荷改变时，复合材料在干摩擦和油润滑条件下的耐磨性进行了较细致的分析，并对影响该复合材料滑动磨损行为的因素进行了讨论。结果表明：无论在干摩擦还是油润滑条件下，复合材料均比基体耐磨，但在油润滑条件下，尤其是高载时，复合材料的耐磨性能更突出地显示出来     

润滑状态对C/C复合材料摩擦磨损特性的影响

在M-2000型摩擦磨损实验机上,对3种C/C复合材料与40Cr钢配副分别在干态、水润滑、油润滑3种条件下的摩擦磨损行为进行了研究.结果表明:在3种润滑条件下,干态摩擦试样的摩擦系数最大,体积磨损最小;基体炭为树脂浸渍炭的试样在3种试样摩擦系数最高,约为0.141～0.205;水润滑时试样的摩擦系数最小,为0.05～0.10,但体积磨损最大,最高可达7.75 mm3油润滑时试样的摩擦系数和体积磨损均介于干态和水润滑之间;干摩擦时,试样的摩擦系数随着载荷增加而缓慢降低,水润滑和油润滑的摩擦系数则随着载荷的增加而先增加后减少;干态摩擦时材料表面形成了完整的摩擦膜,水润滑和油润滑条件下摩擦膜很薄且不完整;所有润滑条件下试样均以磨粒磨损或犁削磨损为主.     

Sip/ZA40复合材料磨损性能研究

采用磨损试验研究了干磨擦和油润滑摩擦条件下,硅含量对含硅高铝锌基复合材料磨损性能的影响。应用扫描电子显微镜分析了复合材料磨面的形貌特征。结果表明,含硅高铝锌基复合材料的耐磨损性能优于基体合金;在油润滑条件下,硅含量越高,复合材料的耐磨性能越好;在干摩擦条件下,硅含量为4.5％复合材料的耐磨性能优于其它试验材料。含硅材料的磨损机理是微切削磨损、表面脱落和磨粒磨损的综合作用。     

FeS/铜基复合材料的摩擦学性能

通过粉末冶金方法制备含FeS的铜基复合材料。采用MM-200型摩擦磨损试验机,以不锈钢为对偶件,分别在干摩擦和油润滑条件下对其摩擦磨损性能进行检测,利用SEM、XPS等技术对磨损表面进行观察和分析。结果表明:干摩擦条件下,材料中的FeS可以逐渐转移、附着在摩擦副表面形成固体润滑膜起减摩、抗粘着作用;油润滑条件下,FeS含量较低时,润滑油膜和FeS固体润滑膜可以起协同润滑作用,随着FeS含量的增多,协同润滑效果越来越明显;FeS含量较高时,铜基复合材料的强度、硬度较低,而且FeS颗粒含有较多微观孔隙,使摩擦副间的润滑油膜稳定性变差而易破裂,复合材料的摩擦磨损性能降低。     

Ti(C,N)颗粒增强铁基复合材料磨损性能的研究

以45钢、钛铁、生铁等为主要原料,在大气环境下、利用中频感应电炉、通过添加含氮附加物、采用原位反应铸造法制备了Ti(C,N)颗粒增强铁基复合材料。研究了所制备复合材料的油润滑摩擦磨损性能、干摩擦磨损性能以及冲击磨料磨损性能。结果表明,在有润滑和无润滑条件下的干摩擦,复合材料的耐磨性能都远大于正火45钢;在中、低冲击工况下,复合材料磨料磨损性能优于高锰钢和高铬铸铁。     

原位反应TiC_p／Fe、VC_p／Fe复合材料的油润滑摩擦及干摩擦磨损性能研究

对复合材料TiCp／Fe、VCp／Fe的油润滑摩擦磨损性能及干摩擦磨损性能进行了研究,对比在不同条件下复合材料的耐磨性,以及在工况相同的条件下,对比原位反应铁基复合材料与正火45钢的耐磨性。实验结果表明,在有润滑的条件下,由于VC陶瓷颗粒、TiC陶瓷颗粒对复合材料基体的增强作用,复合材料的耐磨性远大于正火45钢的耐磨性,而VCp／Fe复合材料的耐磨性比TiCp／Fe复合材料的耐磨性更好。在无润滑条件下,铁基复合材料的耐磨性也比正火45钢的耐磨性大得多。在载荷较大的条件下,TiCp／Fe复合材料的耐磨性比VCp／Fe复合材料的耐磨性更好。     

原位反应TiCp/Fe、VCp/Fe复合材料的油润滑摩擦及干摩擦磨损性能研究

对复合材料TiCp/Fe、VCp/Fe的油润滑摩擦磨损性能及干摩擦磨损性能进行了研究，对比在不同条件下复合材料的耐磨性，以及在工况相同的条件下，对比原位反应铁基复合材料与正火45钢的耐磨性。实验结果表明，在有润滑的条件下，由于VC陶瓷颗粒、TiC陶瓷颗粒对复合材料基体的增强作用，复合材料的耐磨性远大于正火45钢的耐磨性，而VCp／Fe复合材料的耐磨性比TiCp／Fe复合材料的耐磨性更好。在无润滑条件下，铁基复合材料的耐磨性也比正火45钢的耐磨性大得多。在载荷较大的条件下，TiCp／Fe复合材料的耐磨性比VCp／Fe复合材料的耐磨性更好。     

定向凝固Cu-Pb偏晶合金摩擦磨损性能的研究

通过定向凝固制备了Cu-Pb偏晶合金试样,并分别进行了无润滑和油润滑条件下的摩擦磨损实验.结果表明:干摩擦条件下定向凝固Cu-Pb金属基自润滑复合材料的摩擦系数随铅含量的增加而下降,减摩自润滑效果逐渐提高.铜铅自润滑材料在含油的状态下,形成了一种复合润滑体制,具有很强的吸油能力,能形成高效能的胶体油铅混合液态薄膜.由于摩擦接触表面间油膜的存在,减轻了微凸凹体的接触及表面间元素传递过程,降低了摩擦系数.由于定向凝固工艺方法使得第二相更加均匀,因此该方法制备的铜铅自润滑材料普遍比熔铸方法制备的铜铅自润滑材料在油润滑状态下的摩擦系数要低.     

锡对铸造铝-石墨颗粒复合材料摩擦性能的影响

采用M-200摩擦磨损试验机,对加入固体润滑剂锡的铸造铝-3%石墨颗粒复合材料的摩擦性能进行试验研究,研究表明:锡和石墨具有优越的协同润滑效应,加锡可极大提高铝-石墨颗粒复合材料的减摩性能,使有润滑的摩擦系数达到0.004～0.005。同时锡和石墨的协同润滑作用存在最佳配合,在本试验条件下,加约7%的锡时,协同润滑效应最佳。加锡不能改善干摩擦时铝-3%石墨颗粒复合材料的耐磨性,但能极大提高有润滑时复合材料的耐磨性。并对加锡的铝-石墨颗粒复合材料的磨损机理进行了初步研究,其在干摩擦时的磨损机理为粘着迁移、粘着磨损和磨料磨损,在半干摩擦时的磨损机理为疲劳磨损和磨料磨损。     

镀锌板的摩擦磨损特性及微观机理研究

采用UMT-2磨损试验机研究镀锌板在干摩擦和油润滑条件下的摩擦磨损特性。运用三维形貌仪WYKONT11观察磨痕、表面粗糙度和表面形貌。对镀锌层的化学成分和显微硬度进行分析;对镀锌板的摩擦磨损机理进行讨论。结果表明:在干摩擦条件下,镀锌板的磨损经历了三个阶段,即磨合磨损,磨粒磨损和粘着磨损。与此同时,锌镀层发生脱落直至完全失去效用。在润滑条件下,良好的润滑减少了摩擦磨损,有助于保护镀锌层。     

Wear and transfer characteristics of carbon fiber reinforced polymer composites under water lubrication

The tribological characteristics of carbon fiber reinforced polymer composites under distilled-water-lubricated-sliding and dry-sliding against stainless steel were comparatively investigated. Scanning electron microscopy (SEM) was utilized to examine composite microstructures and modes of failure. The typical chemical states of elements of the transfer film on the stainless steel were examined with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Wear testing and SEM analysis show that all the composites hold the lowered friction coefficient and show much better wear resistance under water lubricated sliding against stainless steel than those under dry sliding. The wear of composites is characterized by plastic deformation, scuffing, micro cracking, and spalling under both dry-sliding and water lubricated conditions. Plastic deformation, scuffing, micro cracking, and spalling, however, are significantly abated under water-lubricated condition. XPS analysis conforms that none of the materials produces transfer films on the stainless steel counterface with the type familiar from dry sliding, and the transfer of composites onto the counterpart ring surface is significantly hindered while the oxidation of the stainless steel is speeded under water lubrication. The composites hinder transfer onto the steel surface and the boundary lubricating action of water accounts for the much smaller wear rate under water lubrication compared with that under dry sliding. The easier transfer of the composite onto the counterpart steel surface accounts for the larger wear rate of the polymer composite under dry sliding.     

激光熔覆TiC增强FeAl金属间化合物基复合材料涂层磨损性研究

利用激光熔覆技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制得了以TiC为增强相、以FeAl 金属间化合物为基体的耐磨复合材料涂层，研究了激光熔覆。FiC／FeAl复合材料涂层在干滑动磨损条件下的耐磨性能及磨损机制。结果表明：随着载荷和滑动速率的增加，TiC／FeAl金属间化合物基复合材料涂层的磨损速率增加，其磨损机制随着载荷的增加逐渐由磨料磨损向粘着磨损转变；激光熔覆层中TiC体积分数的增加，一方面提高了涂层的磨料磨损抗力，另一方面降低了熔覆层表面与对磨材料之间的粘着倾向，提高了TiC／FeAl涂层的滑动磨损性能。激光熔覆TiC/FeAl金属间化合物基复合材料涂层具有优异的耐磨性能并随TiC体积分数的增加而提高。     

燃烧合成Cr-(Al,Cr)2O3金属陶瓷的耐磨性能

用热爆燃烧合成法结合熔体施压致密化,制备了相对密度约90％的Cr-（Al,Cr）2O3金属陶瓷,金属Cr颗粒均匀弥散分布于陶瓷板片间或板片内,尺寸可达200nm左右．研究了金属陶瓷的耐磨性能．结果表明,干摩擦条件下,金属陶瓷具有优良的耐磨性能;磨损体积与稀释剂Al2O3加入量和过量Cr2O3的含量有关,两者合理搭配可使Cr-（Al,Cr）2O3的磨损体积小于粉末烧结氧化铝陶瓷的磨损体积．磨损机理主要是块状剥落．油润滑后,147N载荷下,金属陶瓷经6000m滑动距离仍基本无磨损体积损失;随载荷提高,磨损体积有所增大,但仍比Cr12MoV钢小一个数量级以上．     

Sliding wear and friction behavior of ZA-27 alloy reinforced by Mn-containing intermetallic compounds

A ZA-27 alloy reinforced with M n-containing intermeta llic compounds was prepared and its tribological behaviors were investigated. By adding Mn, RE, Ti and B into ZA-27 alloy, the test alloy (ZMJ) was fabricated by sand casting. Microstructural analysis shows that considerable amount of Mn-containing intermetallic compounds such as Al5MnZn, Al9(MnZn)2 and Al65 Mn(RE)6Ti4Zn36 are formed. Compared to ZA-27, ZMJ shows better wear resistance, lower friction coefficient and lower temperature rise of worn surface under lubricated sliding condition. ZMJ also shows the lowest steady friction coefficient under dry friction condition. The wear resistance improvement of ZMJ is mainly attributed to the high hardness and good dispersion of these Mn-containing intermetallic compounds. It is indicated that the intermetallic compounds play a dominant role in reducing the sever adhesive and abrasive wear of the ZA-27 alloy.     

边界润滑条件下18Cr2Ni4WA钢的摩擦诱发马氏体相变及其耐磨特性的研究

用18Cr2Ni4WA钢,经渗碳、淬火和冷处理,以获得不同残留奥氏体含量的试样,进行了与T10钢金属盘对磨的边界润滑磨损试验研究.结果表明,磨损过程中确实存在摩擦诱发马氏体相变,且碳含量低的残留奥氏体较碳含量高的残留奥氏体更易发生诱发相变;摩擦诱发马氏体对提高材料的耐磨性是有利的,而残留奥氏体对耐磨性的影响却存在一个临界应力σc;当外加应力＞σc时,残留奥氏体对提高材料的耐磨性有利;当外加应力＜σc时,残留奥氏体对提高材料的耐磨性不利,并且当残留奥氏体和外加应力搭配适当时,耐磨性可达最高值.     

高钒高速钢干滑动磨损性能研究

利用MM-200型滑动磨损试验机测试了高钒高速钢在不同压力下的干滑动磨损性能，借助于扫描电镜对其磨损形貌和组织进行观察，并与高铬铸铁对比考察了其耐磨性和磨损机理。结果表明：高钒高速钢的耐磨性明显优于高铬铸铁，其磨损机理为犁削磨损和疲劳磨损的复合，并且有应力作用下碳化物的脆性碎裂及脱落。     

高钒高速钢干滑动磨损性能研究

利用MM-200型滑动磨损试验机测试了高钒高速钢在不同压力下的干滑动磨损性能,借助于扫描电镜对其磨损形貌和组织进行观察,并与高铬铸铁对比考察了其耐磨性和磨损机理。结果表明:高钒高速钢的耐磨性明显优于高铬铸铁,其磨损机理为犁削磨损和疲劳磨损的复合,并且有应力作用下碳化物的脆性碎裂及脱落。     

三维连续镍网增强ZL109复合材料磨损机理研究

采用真空吸铸制备了三维连续镍网增强ZL109复合材料,利用M-200型摩擦磨损试验机对复合材料在干摩擦条件下的磨损行为及磨损机理进行了研究.结果表明,三维连续镍网与基体界面处生成了新相Al3Ni2；复合材料的耐磨性始终优于基体合金,且随着网络孔径的减小,复合材料的的耐磨性增强.在磨损过程中,ZL109为典型的粘着磨损,复合材料为粘着磨损和磨粒磨损同时起作用.     

钛合金表面激光熔敷Cr13Ni5Si2基金属硅化物涂层组织与耐磨性

以Cr-Ni-Si合金粉末为原料、利用激光熔敷技术在钛合金表面上制得了Cr13Ni5Si2基金属硅化物冶金涂层，在于滑动磨损条件下测试了该涂层的耐磨性能。结果表明，激光熔敷Cr13Ni5Si2基金属硅化物涂层组织主要由Cr13Ni5Si2初生树枝品及少量Cr13Ni5Si2／Cr13Ni5Si2共晶组成，涂层在干滑动磨损条件下具有优异的耐磨性能。