载荷对氧化锌晶须增强尼龙摩擦磨损的影响

采用热压成型方法制备了不同质量分数氧化锌晶须(ZnOw)尼龙1010(PA1010)复合材料,对复合材料的力学性能和摩擦学性能进行了试验研究,分析了复合材料的磨损机理.结果表明,填充ZnOW可以增加尼龙的压缩强度和弹性模量;提高并稳定尼龙复合材料的摩擦系数,增强复合材料的抗磨损性能.纯尼龙随着载荷的增大摩擦系数急剧降低,磨损率上升,而复合材料的摩擦系数和磨损率受载荷的影响较小.当ZnOw质量分数达到15%时,复合材料的摩擦系数最高,磨损率最低.纯尼龙的磨损随着正压力的增加由磨粒磨损和轻微黏着磨损转变为热破坏.ZnOw/PA复合材料随着ZnOw质量分数的增加,磨损由黏着磨损,转变为犁沟、疲劳断裂和转移膜的反向转移.     

聚四氟乙烯填充PA1010的摩擦磨损性能研究

以注塑成型法制备了聚四氟乙烯(PTFE)填充PA1010复合材料,利用M-2000磨损试验机测试了该复合材料与GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样磨损表面形貌.结果表明:PTFE填充PA1010可显著改善尼龙复合材料的摩擦磨损性能.w(PTFE)为25%时,复合材料的摩擦学综合性能最佳.复合材料的摩擦系数和磨损体积随施加载荷、滑动速度的增加分别呈现降低和增加的趋势.在200 N载荷下,复合材料磨损主要为磨粒磨损;在400 N载荷下,磨损表现为黏着磨损和磨粒磨损共同作用.在滑动速度为0.21 m/s时,材料摩擦表面因挤压发生塑性流变,其磨损机理为磨粒磨损;在滑动速度为0.84 m/s,复合材料因热疲劳和应力疲劳发生剥层,磨损机理转变为疲劳剥层磨损.     

新型水润滑轴承材料的摩擦学性能研究

针对目前有较好应用前景的新型水润滑轴承材料,利用环-块摩擦磨损试验机试验研究了赛龙、飞龙、超高分子量聚乙烯在淡水介质和人工海水介质中的滑动摩擦磨损性能,结合扫描电子显微、白光共焦三维形貌仪等检测手段,探讨材料的摩擦磨损机理。结果显示:在两种试验介质中,赛龙/GCr15摩擦副的摩擦系数最高,超高分子量聚乙烯/GCr15摩擦副的摩擦系数最小;超高分子量聚乙烯的磨损体积最小,飞龙最大,赛龙居中。磨损机制主要为磨粒磨损。在海水介质中,飞龙材料表面粘附有大量结晶盐颗粒,在摩擦磨损过程中有增加磨损的作用。     

碳纳米管耐磨改性MC尼龙及磨耗机理

采用阴离子聚合法制备碳纳米管/MC尼龙复合材料,对其摩擦磨损性能行研究.用扫描电子显微镜观察分析试样磨损表面的形貌,分析磨耗机理.实验结果表明:碳纳米管加入量越多,摩擦系数越小;在磨损时间相同的情况下,碳纳米管加入量为0.3%时,磨耗指数最小;磨损时间较长试样的磨耗指数比磨损时间少的试样磨耗指数小.磨损时间较少时,主要发生粘着磨损;当磨损时间较长时,主要发生磨粒磨损.在有载荷条件下磨损比较严重,这种情况下发生的是粘着磨损和磨粒磨损.在无载荷条件下主要发生的是粘着磨损.在耐磨性提高的同时,力学性能也得到一定的提高.     

压铸ZL101A铝合金摩擦磨损性能及机理的研究

以汽车发动机缸体用的ZL101A铝合金作为研究对象,开展了在SiN、GCr15两种摩擦副条件下摩擦载荷对ZL101A铝合金磨损性能及磨损机理的研究.试验结果表明:ZL101A铝合金在SiN和GCr15两类摩擦副中,随着摩擦载荷由2N增加至4N时,平均摩擦系数和磨损量均先增加后降低;在不同摩擦载荷下,SiN摩擦副的试样摩擦磨损平均摩擦系数均低于GCr15摩擦副;摩擦磨损过程发生了剥层磨损、磨粒磨损、黏着磨损以及氧化磨损多种磨损机制,只是在不同的试验条件下磨损机制的作用程度不同;在SiN摩擦副中磨屑的黏着、碾压现象比GCr15摩擦副中更加明显,以至于SiN摩擦副中摩擦表明的氧化现象比GCr15摩擦副中更加明显.     

不锈钢在H_2O_2中的磨损性能及机理分析

采用比较分析法对试验中不同H2O2介质浓度下摩擦系数及磨损量进行对比分析,并采用金相显微镜和扫描电镜对在H2O2介质中相对运动的销-盘摩擦副进行了磨粒分析、磨损表面显微分析和SEM分析。结果表明销-盘摩擦副的摩擦磨损为腐蚀磨损和磨粒磨损交互作用。     

Compomer的摩擦磨损特性

采用Compoglass，F2000，Elan，Dyract AP4种牙科用复合体材料(Compomer)，对其玻璃颗粒含量和表面硬度进行了测量，并在球一盘往复摩擦磨损试验机上考察了它们的摩擦磨损特性。结果表明：F2000的摩擦系数最高，Elan的摩擦系数次之，Compoglass和DyractAP的摩擦系数分别为第三和第四．摩擦系数随玻璃颗粒含量的增加而增加．在同样试验条件下，低摩擦系数的DyractAP和Compoglass与高摩擦系数的F2000和Elan相比具有较好的耐磨性．磨损机理主要表现为由玻璃颗粒脆性断裂引起的玻璃颗粒脱落和磨粒磨损。     

不同工况下丁腈橡胶的摩擦磨损机理

为了合理选择螺杆泵定子橡胶材料以提高螺杆泵的使用寿命,分析了不同工况下丁腈橡胶与金属配副的摩擦磨损机理.采用MPV-600环块式摩擦磨损试验机对不同炭黑质量分数的丁腈橡胶在变载荷情况下进行摩擦磨损试验,利用体视显微镜观察橡胶磨损后的表面形貌,使用红外光谱仪分析表面官能团变化.试验结果表明:干摩擦情况下,磨损量在一定炭黑质量分数范围内随其增加而减小,磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损;水润滑情况下,由于水的润滑及冷却作用,炭黑质量分数适中的橡胶耐磨性最好,磨损机制为磨粒磨损;原油润滑低载荷情况下,磨损量几乎不受炭黑质量分数的影响,而高载荷情况下,炭黑质量分数越高,磨损量越小,其磨损机制以腐蚀磨损为主.     

线接触条件下橡胶磨屑的计算机图像分析

由于用扫描电镜观察橡胶磨损后的表面形貌的研究方法带有一定的主观偶然的因素,使得目前对橡胶线接触磨粒磨损机理看法不一。作为磨损过程最终产物的磨屑,是材料经受一系列机械的和物理与化学作用的综合结果。因此,研究磨屑的形状及其分布对于揭示磨损发生、发展的规律具有十分重要的意义。为此,将计算机图像分析技术应用于橡胶磨屑分析,通过对橡胶磨屑的采集及图象处理,发现橡胶磨屑形状因子属正态分布,且均在０ ．３ 到０ ．４ 范围内,这一研究结果表明,疲劳磨损为橡胶线接触的磨损机理     

磨料磨损若干问题的试验研究

研究了材料在不同硬度和粒度磨料磨损条件下的磨损特性，提出和解释了软硬磨料磨损机理转换的概念，建立了大小磨粒磨损系统发生磨料磨损的模型，分析讨论了软硬磨料磨损机理的关系和转换的条件以及大小磨粒磨损系统的磨损形式和对材料耐磨性的影响，对耐磨材料的开发和耐磨部件的强化提供了有益的启示。     

软磨粒冲刷下材料的行为及磨损机理

研究了具有不同硬度的材料在不同硬度的磨粒冲刷下的磨损特性。结果表明,在相对较软磨粒冲刷下,即使磨粒硬度低于材料硬度,也能使材料发生磨损。且韧性材料的冲刷磨损率随冲击角的增大而增大。对材料的磨损形貌进行了研究,其软、硬磨粒造成的磨损形貌是不相同的。在低角度下,较软磨粒的冲刷使材料发生犁沟及小片脱落,而不像通常硬磨粒冲刷下材料呈现微切削及锻和挤压。研究了热处理硬化后钢在较软磨粒冲刷下的磨损行为,建立了硬度影响磨损率的规律。在高硬度的磨粒冲刷下(H_p/H_m>3)*,材料的硬度变化对冲刷磨损率影响很小,即以热处理硬化来改善材料抗冲刷磨损作用并不大。而在较软磨粒冲刷下(H_p/H_m<3)材料硬度对冲刷磨损率有影响,热处理强化可提高材料抗冲刷磨损性能。     

金相技术在农机刀片磨损机理研究中的应用

应用光学和电子金相技术,对不同刀片的刀刃进行分析,揭示了农机刀片的失效方式,磨损原因及磨损机理;查明了钢中在碳化物在磨损听行为,研究表明：农机刀片主要受夹杂于作物中的砂粒和地植物细胞中的非晶质硅酸体的磨粒磨损而失效,金相分析结果为寻求提高刀片寿命的途径指明了方向。     

Al2O3/TiC/CaF2自润滑陶瓷刀具材料的切削性能及磨损机理

采用热压工艺制备了Al2O3／TiC／CaF2（ATF）自润滑陶瓷刀具材料,考察其室温下的机械性能,并与LT55陶瓷刀具进行了切削性能试验对比,分析了其切削磨损机理。结果表明,ATF自润滑陶瓷刀具机械性能低于LT55陶瓷刀具,在连续切削450钢时,刀具的耐磨性低于LT55陶瓷刀具,在切削过程中,减摩性能优于LT55陶瓷刀具。由于ATF自润滑陶瓷刀具能够在前刀面形成一层较完整的固体润滑膜,在高速高载荷下具有较低的摩擦系数,而后刀面具有磨粒磨损的特征,由于磨粒的刻划作用而没有形成较完整的润滑膜。     

指尖密封用炭-炭复合材料摩擦磨损性能

为确定指尖密封用炭-炭(炭纤维增强炭基体)复合材料的摩擦学性能,针对指尖密封的轻载使用条件,应用UMT-2摩擦磨损测试仪进行炭-炭复合材料摩擦磨损性能试验,测量摩擦系数与磨损率,并采用扫描电子显微镜(SEM)分析材料的摩擦磨损机理.结果表明,无纬布层垂直于摩擦平面时,材料的摩擦系数和磨损率较低.载荷增加,较高密度材料的磨损率增加缓慢,摩擦系数减小.与载荷相比,材料磨损率受频率的影响较小,且随频率升高摩擦磨损性能越好.磨损表面的SEM分析表明:低频、低载条件下材料发生磨粒磨损;频率的提高加快磨屑膜的成形,自润滑能力增强;载荷的增加虽使磨屑快速被挤压形成磨屑膜,但磨屑膜被不断挤出剥落,纤维裸露断裂产生严重磨损,这一点在材料密度较低时表现更为显著.选用较高密度的材料以及布置无纬布层垂直于摩擦平面可以有效缓解密封材料的磨损.     

QPQ表面疏松层纯磨损试验研究

在M-2000型磨损试验机上进行纯磨损试验,研究了QPQ表面改性层在浸油擦干后的滑动干摩擦磨损过程。根据磨损曲线和摩擦系数的变化,发现其摩擦磨损过程存在一个干摩擦向边界摩擦过渡的亚稳定阶段,稳定阶段的磨损率和摩擦系数仅为未浸油干摩擦磨损试验时的三分之一。利用SEM分析各阶段磨损表面形貌,QPQ表面改性层磨合阶段的主要磨损机理为黏着磨损,亚稳定和稳定阶段对应的磨损机理为显微切削和划伤。试验结果表明,QPQ表面改性层外表面存在一定程度的疏松层可以储存润滑油,降低摩擦因数,避免或减轻了黏着磨损及磨粒磨损。     

超声振动辅助划擦高体分铝基碳化硅的刀具磨损特性

为研究高体分SiCp/Al复合材料旋转超声加工中金刚石刀具的磨损规律,制备了圆锥形单颗金刚石工具,分别进行了单颗金刚石普通磨损试验和超声振动辅助磨损试验,通过对比分析两种试验结果,得出超声振动对金刚石刀具磨削高体分SiCp/Al复合材料时磨粒磨损规律的影响。试验结果表明:普通磨损试验中金刚石磨粒的磨损形式主要为宏观崩裂和磨耗磨损,而超声振动辅助磨损试验中金刚石磨粒的磨损形式主要为微小破碎和磨耗磨损。超声振动作用能显著降低试验过程中的切削力,减小摩擦因数,缓解金刚石磨粒与材料的黏附作用。金刚石磨粒在轴向上叠加了超声频的振动速度,其切入材料的合成速度增大,使金刚石磨粒内部尺寸较小的裂纹更易扩展,磨粒所受切削力方向不断发生改变,因此不易形成较大的宏观崩裂,金刚石磨粒的使用寿命得到延长。     

γ射线辐照交联超高分子量聚乙烯的摩擦学性能

采用不同剂量γ射线对UHMWPE进行表面辐照处理,制备了辐照交联UHMWPE材料,测定了其结晶度和表面硬度.利用UMT-II型摩擦磨损试验机,考察了25%小牛血清润滑条件下的摩擦磨损性能.实验结果表明：随γ射线辐照剂量的增加,交联UHMWPE的结晶度和表面硬度均增大,二者具有相同的变化规律;小牛血清润滑条件下,交联UHMWPE的摩擦系数高于未辐照样品,但辐照UHMWPE的磨损率降低,耐磨损性能明显提高;未辐照样品的磨损机理主要表现为粘着磨损和塑性变形,辐照样品则表现为疲劳磨损和磨粒磨损.     

重介质旋流器用离心式渣浆泵磨损机理分析

对重介质旋流器用离心式渣浆泵过流部件的磨损部位和磨损过程进行了分析，提出了磨损过程的三个阶段，利用水流动力学磨粒磨损，汽蚀磨损，氧化磨损的理论分析过流部件的磨损机理，并提出了减轻磨损的途径。     

风机叶片用玄武岩纤维增强复合材料的摩擦磨损性能

采用环-块式摩擦磨损试验机研究了玄武岩纤维增强环氧树脂基复合材料在不同载荷和速度下的磨损行为与机制．结果表明：在相同载荷200N时,速度对摩擦系数的影响不大,而磨损率随着速度的增加而增大;在相同速度0．84m／s条件下,摩擦系数和磨损率都随载荷的增加而增大．低速低载时磨损主要表现为粘着磨损;高速低载时有玄武岩纤维从基体中脱落,表现为磨粒磨损特征;高速高载时磨损机理为基体疲劳剥落和磨粒磨损．     

磨粒对摩擦过程的影响

目前,关于磨粒摩擦学问题,对固定磨粒、磨损研究得多,而对摩擦系数、运动副间的自由磨粒的摩擦系数和磨损研究得很少。本文对工程机械中常见的、在运动副之间存在的磨粒,即所谓三体自由磨粒的摩擦和磨损进行了试验研究,就有关磨粒尺寸、形状、硬度以及负荷、滑差对摩擦和磨损的影响进行了试验,并对试验结果作了初步分析讨论。作者认为,有磨粒的摩擦机理与干摩擦机理不同,除了磨粒的挤压、切削和啮合作用以外,部分磨粒处于滚动状态对摩擦过程有重要的影响。试验和分析都表明,摩擦和磨损之间既有联系又不能把二者等同起来。有磨粒时的摩擦系数和磨损率总比无磨粒时要大。当磨粒尺寸小于临界尺寸时,摩擦系数和磨损率都随磨粒尺寸的增加而增加;临界磨粒尺寸是一个范围;摩擦和磨损的临界磨粒尺寸也不完全吻合。尖锐的、不规则形状的磨粒,摩擦系数、能量消耗、磨损速度都较大。为了减少磨料磨损,应尽量避免磨粒进入运动副,适当地提高零件材料的硬度,正确选择硬度比。