碳氮共渗钢干摩擦状态下磨损行为的研究

对20#钢试样进行C-N共渗热处理,经C-N共渗的试样进行干摩擦磨损试验,实验的载荷为2N到6N,滑动速度从8m/s到45m/s.摩擦磨损试验表明在滑动速度为35m/s左右时,发生了从轻微磨损向严重磨损的转变,结合SEM、AES和XPS分析,磨损率的变化与磨损表面的氧化物形成与剥落、氧化物的类型转变(Fe2O3转变成FeO)有密切关系.     

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.     

纳米级镍粉改善润滑油摩擦磨损性能的研究

在MHK－500型环块摩擦磨损试验机上,研究了纳米级金属镍粉（直径在10～50nm）加入到矿物油中的润滑性能,结果表明：在低中滑动速度下（滑动速度分别为1．285m／s和2．57m／s）,加有纳米级镍粉的润滑油表现出优良的抗磨性能．     

炭／炭复合材料的摩擦磨损性能

选取由CVD预增密至一定密度，再进行树脂浸渍／炭化补充增密至1.85g/cm^3的炭／炭复合材料作摩擦环试样。测试了该试样在一系列刹车速度时的摩擦磨损性能，并对其摩擦面及磨屑进行了SEM,观察对摩擦面进行显微喇曼光谱分析。研究结果表明：炭／炭复合材料的摩擦磨损性能随刹车速度的变化而发生显著变化，在10m/s时出现最高峰，在25m/s出现亚高峰；磨损量随刹车速度的增加而增加，而氧化磨损在刹车速度为25m/s时开始大量产生，在28m/s时达最大值，其摩擦表面形貌，结构及磨屑亦有较大差别。刹车速度从5m/s升至20m/s，摩擦面石墨化度降低，石墨结构向无定型碳结构转变，但在高速时石墨化度反而升高，无定型碳结构又向石墨结构转变。     

C/C复合材料的摩擦磨损行为研究

利用HIT-1型球盘式摩擦磨损试验台,以C/C复合材料与GCr15钢为配副进行摩擦磨损实验。研究了C/C复合材料的摩擦系数与时间、载荷和速度的关系,分析了工况环境对摩擦系数的影响,获得了磨损量与载荷和速度的相关关系。结果表明:C/C复合材料的摩擦系数在摩擦磨损初期减小,随后在较小区间内平稳波动;摩擦系数在不同载荷条件下随速度变化趋势不同,当载荷为8 N时摩擦特性随速度变化最稳定,速度为0.576 m/s时摩擦特性随载荷变化最稳定;不同试验环境中摩擦性能呈现规律不同;C/C复合材料摩擦磨损过程中磨损率随速度缓慢增大,随载荷缓慢增大。     

大口径弹带材料黄铜的磨损机理研究

为开发适用于高膛压发射条件的新型弹带材料,研究传统黄铜弹带材料的磨损机理。采用HSR-2M往复式摩擦实验机测试黄铜的摩擦磨损性能,并结合OM、SEM/EDS分析磨损黄铜的形貌和成分。结果表明,在30N载荷下,滑动速度按照200r/min、400r/min、600r/min次序增加时,黄铜的摩擦系数先增大后减小,磨损量在滑动速度为600r/min时急剧增大。滑动速度由200r/min提高到600r/min时,由于摩擦表面温度达到黄铜的熔点,黄铜的磨损机制由磨粒磨损转变为熔化磨损。     

45钢稀土氮碳硼共渗层的摩擦学性能研究

采用AMSLER型磨损试验机，在油润滑条件下，对经稀土氮碳硼和氮碳硼共渗的45钢进行滑动磨损试验，研究了渗层的组织结构及硬度对45钢耐磨性的影响，并探讨了共渗层的磨损机制．结果表明，45钢稀土氮碳硼共渗处理后抗磨性能提高3～4倍，摩擦系数减小近2倍；共渗层硬而脆的特点使其在摩擦接触应力的作用下发生塑性变形破坏．     

炭／炭复合材料熔融渗Si研究

为了改善航空刹车副用炭／炭复合材料的摩擦磨损性能，对A，B2种试样进行了渗Si处理，在试样A的摩擦磨损试验中，其线性磨损由原来的42μm／次降低到17．56μm/次，摩擦因数较稳定，均为0．36，并且摩擦磨损曲线的线型较好；试样B渗Si后也比渗Si前的摩擦磨损曲线线型好，同时解决了摩擦时的振动问题，但随试样中所生成SiC含量的增加，其摩擦因数由0．40→0．34→0．30降低，静盘线性磨损是由2．0→21．21→69.33μm增加，对应的动盘线性磨损量也由1．4→23．12→52.85μm增加，并从摩擦磨损的机理上进行了分析，实验结果表明，摩擦磨损性能一方面受A，B2种试样的结构性能影响，另一方面是由渗Si后所生成SiC的性能和不同结构决定的。     

含蛇纹石钛铝基复合材料摩擦学特性研究

采用放电等离子烧结方法,制备了含蛇纹石的TiAl基复合材料(TAS)和TiAl合金。从室温到800℃,对磨球为氧化铝球,恒定负载11.5N和恒定速度0.18m/s的条件下,比较它们之间的摩擦磨损性能。结果表明,TAS具有低的摩擦系数与磨损率,分别约为0.42~0.52和(1.97~4.48)×10~(-4) mm~3/(N·m)。固体润滑剂蛇纹石作为抗磨减摩剂,促进了磨损表面形成润滑层。     

纳米SiO2填充尼龙PA1010的摩擦磨损性能实验研究

用纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0制备了尼龙复合材料 ,并用 MM- 2 0 0磨损试验机对尼龙复合材料与 45钢在干摩擦条件下的摩擦磨损实验进行了实验 .研究表明 ,纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0大幅度提高了尼龙复合材料的耐磨性 ,降低了摩擦系数 .纳米 Si O2 填充量在 1 0 %左右时 ,尼龙复合材料达到最低摩擦系数 0 .32和最低磨损量 0 .2 mg,磨损量比纯 PA1 0 1 0降低了 60多倍 ,摩擦系数降低了 1倍 .对纳米 Si O2 填充尼龙的磨损机理研究发现 ,纳米 Si O2 填充尼龙复合材料的磨损机理受滑动速度和接触载荷影响比较大 .当摩擦副 PV值小于 60 Nm/ s时 ,尼龙复合材料的磨损机理主要是切削和粘着磨损 .当摩擦副 PV值大于 60 Nm/ s时 ,磨损机理转变为疲劳剥层或熔融流变 ,导致磨损量急剧增长 .     

激光熔覆Ni基高温合金粉末涂层磨损机制图

目的 研究激光熔覆Ni基高温合金粉末涂层的磨损性能和磨损机理,建立涂层的磨损机制图.方法 以Ni基高温合金粉末为原料,在crM0铸铁表面利用激光熔覆技术制备了减摩耐磨的复合涂层.应用均匀设计的试验方法 进行试验方案的设计.根据不同工作参数组合下的磨损率建立其磨损机制图,根据试验结果 对熔覆层的磨损机理进行了研究.结果 建立了涂层的磨损机制图.激光熔覆Ni基高温合金粉末涂层的磨损形式主要包括严重磨损和轻微磨损.主要磨损机制包括剥层磨损、黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损等.结论 根据磨损机制图.可以确定涂层的安全工作区域为载荷小于4 MPa时,滑动速度大于1.5 m/s;载荷大于4 MPa时.滑动速度在1～2.0m/s.     

45钢摩擦副摩擦磨损性能的试验分析

减少机械运动副的摩擦磨损是提高机械产品的机械效率和机械寿命主要途径。文章在梯姆肯摩擦磨损试验机上对45钢在机械油润滑下的摩擦磨损性能进行了试验研究,得到了其摩擦磨损性能与载荷、滑动速度、硬度及硬度差等之间的相互关系以及P*(极限载荷)与V*(极限滑动速度)之间的相互关系,为机械运动副的参数选择、结构设计及其制造提供了必要的理论依据。     

纳米SiC颗粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

采用表面修饰法制备了聚合物包覆的纳米SiC颗粒，采用M-200环块试验机进行摩擦磨损试验，研究了表面修饰的纳米SiC颗粒添加荆对发动机润滑油(15W／40)减摩性能的影响，并利用扫描电子显微镜对磨块的磨损表面形貌进行观察，分析了润滑荆的减摩机理．结果表明：当滑动线速度为0．42m／s、载荷低于1000N时，纳米SiC颗粒的加入导致磨损失重的提高；当载荷提高到1300N时，纳米SiC颗粒的加入使磨损失重低于相同条件下以基础油作润滑剂的磨损失重；当滑动线速度为0．84m／s、载荷为1000N时，纳米SiC颗粒的加入使磨损失重为相同条件下以基础油作为润滑剂磨损失重的40％。     

5CrMnMo钢多元渗硼层高温滑动磨损特性的研究

本文利用自制的高温磨损装置,研究5 CrMnMo钢B-Al共渗,B-Zr共渗及渗硼层的高温滑动磨损特性。结果表明,上述渗层的高温滑动磨损机理主要有疲劳剥落、磨粒磨损、氧化磨损和涂抹粘附,并对导致这些磨损机制的原因进行了讨论分析。     

纳米SiO2填充尼龙PA10101的摩擦磨损性能实验研究

用纳米SiO2填充PAl010制备了尼龙复合材料，并用MM—200磨损试验机对尼龙复合材料与45钢在干摩擦条件下的摩擦磨损实验进行了实验．研究表明，纳米SiO2填充PAl010大幅度提高了尼龙复合材料的耐磨性，降低了摩擦系数。纳米SiO2填充量在10％左右时，尼龙复合材料达到最低摩擦系数O.32和最低磨损量O．2mg，磨损量比纯PAl010降低了60多倍，摩擦系数降低了1倍．对纳米Si02填充尼龙的磨损机理研究发现，纳米Si02填充尼龙复合材料的磨损机理受滑动速度和接触载荷影响比较大。当摩擦副PV值小于60Nm／s时，尼龙复合材料的磨损机理主要是切削和粘着磨损。当摩擦副PV值大于60Nm／s时，磨损机理转变为疲劳剥层或熔融流变，导致磨损量急剧增长。     

离子氮碳氧复合渗对45钢耐磨性能的影响

用离子氮碳氧复合渗处理的方法 ,在绝热式离子热处理炉上对 45钢试样进行处理。通过金相显微镜和X射线衍射仪观察了化合物层的显微组织和微观结构及在MPX 2 0 0型盘销式摩擦磨损试验机上进行纯滑动干磨损试验。结果表明 ,45钢经离子氮碳氧复合渗处理后 ,表层可获得化合物和氧化物的复合渗层 ,明显提高 45钢的耐磨性能。     

高温下氮化硅的摩擦学性能研究

利用球—盘摩擦副滑动磨损试验机，从常温到1000℃之间的5个阶段温度范围内考察了氮化硅的摩擦磨损特性以及磨损机理，并利用扫描电子显微镜观察和分析了氮化硅表面所形成的氧化层对摩擦和磨损特性的影响。结果表明：摩擦系数随载荷增加而减少，但主要受温度的影响；在常温下，磨损率随滑动距离的增加而下降，在载荷为29．4N下，温度从常温增加到1000℃时磨损率增加了292倍；常温～750℃之间磨损机理主要表现为脆性破坏，750～1000℃之间随温度的上升磨损主要受表面氧化的影响。     

纳米Si3N4颗粒填充铸型尼龙的摩擦学性能研究

为了研究纳米Si3N4颗粒作为填料对铸型尼龙（MC尼龙）的摩擦磨损性能的影响，选用两种复合材料在MM－200摩擦磨损试验机上进行了试验研究，并借助于扫描电镜观察了磨损形貌，探讨了磨损机理，研究结果表明，在干摩擦条件下，Si3N4颗粒填MC尼龙与钢环对摩的摩擦数随载荷的升高而降低，在相同载荷时均高于纯尼龙，在一定的滑动速度下，Si3N4颗粒填充MC尼龙的耐磨性能与载荷大小有关，当载荷较低时，复合材料的耐磨性能比纯尼龙好，其磨损机理主要是磨粒磨损和粘着磨损，当载荷较高时，复合材料的耐磨性能不如纯尼龙，其磨损机理主要是疲劳剥落，并有磨粒磨损和粘着磨损。     

颗粒属性对输气管道渐缩管冲蚀磨损的仿真预测

在输气管道中，气固两相流对管道内壁造成冲蚀磨损，渐缩管中冲蚀磨损情况尤为严重。利用计算流体动力学相关知识，通过CFD仿真软件建立模型，运用流固双向耦合方程，采用标准k⁃ε模型和DPM模型进行分析。探究入口流速、固体颗粒粒径以及颗粒质量流率对渐缩管冲蚀磨损现象的影响，预测渐缩管中易发生冲蚀磨损的位置以及天然气的最佳流速。结果表明，当入口流速从5 m/s增大到25 m/s时，渐缩管最大冲蚀速率先增加后减小再增加；当入口流速为15 m/s时，冲蚀速率降至最小，为1.76×10－6 kg/（m2•s）；当颗粒粒径从0.5 mm增大到4.5 mm时，最大冲蚀速率先由4.23×10－6 kg/（m2•s）增加至7.56×10－6 kg/（m2•s），而后又逐渐减小至2.68×10－6 kg/（m2•s）；在入口流速为15 m/s的情况下，当颗粒质量流率从0.1 kg/s增大到0.6 kg/s时，最大冲蚀速率从1.76×10－6 kg/（m2•s）增加至1.00×10－5 kg/（m2•s）。渐缩管冲蚀磨损区域主要位于渐缩管喉部下壁面、距离喉部2D区域的收缩管段下壁面及2D区域以外的收缩管段上壁面，并且上壁面冲蚀磨损区域近似呈“U”型对称分布。在输气过程中，气体流经渐缩管的最佳入口流速应为15 m/s。为预防冲蚀磨损，颗粒粒径不宜过小，质量流率需控制在合理范围内。     

非润滑状态下磨损机理的SEM和XPS研究

在非润滑状态及高速(25m/s和44m/s)轻载(0.5kg和0.7kg)条件下,对材料试样进行了磨损试验。并借助SEM和XPS对该摩擦条件的磨损失效机理进行了研究。得出了高速非润滑条件下磨损率与氧化膜的类型和剥落之间的关系。