电流及其极性对浸铜碳滑板摩擦磨损性能的影响

研究了电流及其极性对浸铜碳滑板摩擦磨损性能的影响.利用SEM观察浸铜碳滑板磨损表面的形貌.结果表明,施加电流显著增加浸铜碳滑板的磨损量,但降低摩擦系数.浸铜碳滑板为正极时的磨损量比其为负极时的大,而2种极性条件下的摩擦系数相近;电流越大,磨损表面损伤越严重;正极磨损表面的氧化比负极剧烈.磨损机理主要为磨粒磨损、黏着磨损和电弧烧蚀.     

铁路机车受电弓碳滑板材料研究

对电力机车碳滑板材料进行了研究.制备了浸铜碳滑板试样,并通过试验研究了浸金属碳滑板和纯碳滑板的机械摩擦性能与电弧烧蚀性能.得出纯碳滑板的摩擦系数和磨损量均低于浸金属滑板的,浸铜合金滑板材料的摩擦性能优于浸铜滑板;纯碳滑板的电弧烧蚀速率低于浸金属滑板,浸铜合金滑板的电弧烧蚀速率高于浸铜滑板,浸水后试样在相同条件下发生电弧击穿的几率更大.通过XRD分析,得出导致国产纯碳滑板和进口纯碳滑板使用寿命相差很大的主要原因为石墨化程度的差异.     

C／C复合材料抗电弧侵蚀性能研究

在销盘式"HST-100高速载流摩擦磨损试验机"上,对比考查了C/C复合材料与现役电力机车使用的浸金属碳滑板材料的抗电弧侵蚀性能.借助扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)结合摩擦表面宏观温度的测量,研究了摩擦表面的物相组成与形貌.结果表明,随着速度的增加,两种材料的摩擦系数和磨损率都随之增加,但C/C复合材料的摩擦系数和磨损率均低于浸金属碳材料,且增加的趋势较小.C/C复合材料具有优异的摩擦学性能和载流质量,满足后续高速滑板材料的发展需要.     

弓网载流效率及其对碳滑板磨损性能影响的试验研究

目的研究纯碳滑板在高速载流条件下的滑动电接触特性。方法将纯碳受电弓滑板加工成尺寸为120 mm×34.5 mm×25 mm的长方形试样。在环-块式高速载流摩擦磨损试验机上,研究法向压力、滑动速度、电流对弓网载流效率的影响,比较了不同载流效率时碳滑板的磨损形貌。试验过程中实时采集接触副两端的电压、电流以及碳滑板表面温升。每组试验的滑动距离为150 km,试验结束后,用SEM扫描电镜观察碳滑板的表面形貌。结果在电流恒定的情况下,电弧放电能量随着载流效率的增加而降低。在电流I=150A、滑动速度v=150 km/h的条件下,载流效率随着法向压力的增加而增加。在电流I=100 A、法向压力Fn=100N的条件下,载流效率随着滑动速度的增加而减小。在电压U=7 V、滑动速度v=150 km/h的条件下,载流效率随着电流的增加而减小。碳滑板的磨损形貌显示,载流效率较高时,碳滑板以机械磨损为主并伴随着轻微的电弧烧蚀现象;载流效率较低时,碳滑板电弧烧蚀现象非常严重,有明显的烧蚀坑。结论载流效率在一定程度上反映了弓网系统的接触稳定性。载流效率越低,碳滑板磨损越严重。     

钛合金Ti-6Al-4V的电火花加工试验研究

对钛合金Ti-6Al-4V进行了电火花加工试验研究,以加工极性、脉宽、峰值电流为试验因素,探讨其对TC4钛合金的材料去除率、电极相对损耗及工件表面微裂纹的影响规律。结果表明:占空比一定、采用正极性或负极性加工时,增加峰值电流皆可提高其材料去除率,且负极性加工影响更为显著;同时,负极性加工可获得较低的电极相对损耗。无论选用何种加工极性,增大峰值电流与脉宽,都会导致TC4钛合金加工表面出现显著的微裂纹,且负极性加工时的工件表面微裂纹密度大于正极性加工;同时,TC4钛合金加工表面皆有TiC生成,使电火花加工TC4钛合金时的材料去除率降低。     

去离子水冲液振动辅助电火花加工TC4极性研究

在电火花修整叶片边缘参数优化研究中发现,正极性加工钛合金TC4的材料去除率在脉宽90μs时比负极性加工的大,且继续增大脉宽至110μs以上会频繁发生短路、拉弧,导致实验无法完成;负极性加工的材料去除率稳定,但工具电极损耗率是正极性加工的2倍以上;在冲液与振动辅助加工时,黄铜电极表面形成分布不连续、不均匀的氧化钛覆层,对电极的保护作用不明显。针对去离子冲液和振动辅助电火花加工钛合金TC4时的极性效应问题,从两极能量分配和电极与工件加工表面成分变化两方面进行研究,通过对比正、负极性加工中蚀除颗粒的尺寸,发现正极的蚀除能量远大于负极且正、负极性加工的TC4表面成分相差不大;在去离子水冲液振动电火花加工TC4时,正极得到的蚀除能量多于负极是出现极性效应的主要原因。     

电极对准干式电火花表面强化TC4强化层组织与性能影响

以石墨、紫铜、钨为强化电极,分别在正极性和负极性条件下对TC4钛合金进行混粉准干式电火花表面强化,分析了强化层微观组织结构及性能。结果表明:石墨电极负极性加工得到细长枝状组织及花瓣状,铜电极、钨电极负极性加工得到饼状组织结构且叠加层明显;3种电极正极性加工均得到质地均匀茂盛的花瓣状组织。强化层硬度较基体材料均有大幅提升,其中石墨电极和钨电极负极性加工、铜电极正极性加工时的强化硬度均超过HV1 000,最高约为基体的3.4倍。     

能够焊接铝、镁及其合金的等离子弧焊接设备的特点北大核心

由于铝、镁及其合金表面有坚硬、高熔点的氧化膜,在焊接过程中必须将这层氧化膜清除才能实现工件之间的焊合。当焊接电流的正极是钨极,负极是工件时,工件表面的氧化膜可以被有效清除,这种利用工件为电流负极清除氧化膜的方式称为“阴极清理”或“阴极雾化”。工件接电源负极的连接方式称直流反极性接法。     

硅油浸渍对树脂基滑板/铜抗电弧侵蚀磨损性能的影响

采用二次热压和真空浸渍工艺制备树脂基受电弓滑板试样.并模拟滑板正常运行条件进行室内载流磨损实验,通过SEM和EDS分别对滑板磨损表面及其磨屑、截面形貌和滑板元素成分进行分析.结果表明,在载流磨损过程中,随电流密度和滑行速度的增加滑板的磨损率逐渐增大:硅油能有效地抑制滑板/铜在周期性接触-分离条件下产生的交流电弧,未浸渍处理滑板的磨损率比经真空浸渍处理的大1.6～2.1倍;滑板/铜载流磨损机理主要为电弧侵蚀磨损和氧化磨损的交互作用,同时伴随着粘着磨损;在电弧作用下,硅油受热气化和发生热分解吸收部分电弧热,有利于弧隙熄弧.     

铜包石墨对酚醛树脂基复合材料摩擦学性能的影响

目的 提高石墨与酚醛树脂的界面结合强度,改善酚醛树脂基复合材料的摩擦学性能。方法 用高温浸渗法制备铜包石墨,并制备铜包石墨-酚醛树脂基复合材料。通过摩擦磨损实验,研究铜包石墨对酚醛树脂基复合材料摩擦学性能的影响,并对比相同成分铜/石墨混合填充酚醛树脂基复合材料的摩擦学性能。通过扫描电子显微镜、能谱仪和光学显微镜对摩擦磨损表面进行分析,研究材料摩擦磨损机理。结果 石墨表面经过金属铜处理后,金属铜由分散的聚集态转变为附着态,制备的铜包石墨颗粒整体分散度高、形状好。铜包石墨-酚醛树脂基复合材料中石墨与基体界面结合紧密,保持了酚醛树脂的连续相结构,摩擦磨损表面相对平整,复合材料平均比磨损率为3.98×10^?6 mm³/(N.m),瞬时摩擦系数波动幅度小,摩擦磨损机理以粘着磨损为主。相同成分制备的铜/石墨混合填充酚醛树脂基复合材料的界面结合度较差,摩擦磨损表面有较多裂痕,复合材料平均比磨损率为7.80×10^?6 mm³/(N.m),瞬时摩擦系数波动幅度大,摩擦磨损机理以磨粒磨损和粘着磨损为主。结论 石墨通过表面金属铜处理,不仅能提高与基体界面结合强度,还能同时有效提高酚醛树脂基复合材料的耐磨性能和摩擦稳定性。     

不同载荷下碳纤维增强碳基体复合材料的摩擦磨损性能

在Falex摩擦磨损实验机上研究了碳纤维增强碳基体（C／C）复合材料在不同载荷下的摩擦磨损性能,且对摩擦表面进行了SEM观察和分析。研究结果表明：C／C复合材料的摩擦系数随着载荷的增大呈现出先增大后减小的趋势,而磨损量则随着载荷的增大,整体呈现出逐渐增大的趋势;在高载荷下表面形成的磨屑膜,是导致摩擦系数减小的原因之一;随着载荷的逐渐增大,C／C复合材料的磨损由磨粒磨损为主逐渐向粘着磨损为主转变。     

速度和载荷对凹坑织构乏油润滑摩擦学性能的影响

摩擦副表面加工特定的织构后会在不同速度和载荷以及严重乏油的条件下运行,比如设备的启停阶段。因此有必要研究极度乏油条件下速度和载荷对凹坑织构表面摩擦学性能的影响,为表面织构的实际应用进行前期探索。利用激光加工技术在45钢表面加工凹坑织构;在UMT-2型多功能摩擦磨损试验机上,采用球-盘式分别对织构和未织构试样进行乏油滑动试验;利用三维表面轮廓仪和扫描电镜等分析试样表面的磨损形貌。结果表明:相比于未织构试样,凹坑织构在不同速度和载荷下均能有效延长摩擦面间的乏油润滑状态,有良好的减摩效果,可降低摩擦因数约68%～75%。载荷对织构表面的摩擦学性能影响较大,在一定范围内摩擦因数随着载荷的增大而降低;但载荷过高时,在摩擦后期会出现摩擦因数的突然升高,表面磨损严重。     

两种不同成形工艺下AZ91D镁合金滑动磨损行为研究

采用UMT-2MT摩擦试验机考察了触变成形和传统金属型铸造AZ91D镁合金滑动磨损行为。其摩擦条件是干摩擦往复式、球面一平面接触、与GCr15钢作对偶；研究了载荷和频率对镁合金摩擦磨损性能的影响。分析了其摩擦系数变化和磨痕形貌，并探讨了其磨损机理。研究结果表明，不论何种工艺方法的平均摩擦系数都在0．22～0．40之间，随着频率的增加二者的平均摩擦系数都减小,触变成形的耐磨性比金属型铸造的好；二者的磨损机制相似，在较低载荷下，镁合金的磨损机制为氧化磨损，随着载荷的增大，磨损机制为磨粒磨损、剥层磨损。     

The effect of sliding speed and amount of loading on friction and wear behavior of Cu–0.65 wt.%Cr alloy

Friction and wear behavior of a peak aged Cu–0.65 wt.%Cr alloy was investigated. The friction and wear experiments were run under ambient conditions with a pin-on-disk tribometer. Experiments were performed using various applied normal loads and sliding velocities. The tribological behavior of the studied alloy was discussed in terms of friction coefficient, wear loss and wear mechanism.Friction coefficient and wear loss have shown large sensitivity to the applied normal load and the sliding velocity. At the sliding velocity of 0.3 m/s weight loss increased from 6.9 to 51 mg by increasing the normal load from 20 to 40 N. At higher sliding velocity minimum weight loss is achieved at 60 N normal load. So it can be seen that with increasing normal load wear rate decreases due to the formation of a continuous tribofilm which consists of Fe–Cu intermetallic. Varying of friction coefficients in different conditions of normal load and sliding velocity is correlated to the wear behavior.The analysis of worn surfaces by XRD and SEM showed that an increase in normal load and sliding velocity creates an intermetallic wear-induced layer, which modifies the wear behavior of the alloy. The XRD result indicates that new phase of Cu_9.9Fe_0.1 is generated on worn surfaces of the pin specimens during the wear tests. There is a significant correlation between the micrograph of worn surfaces and the wear rate of specimens.     

Comparative study on the wear behavior of long and short glass fiber reinforced plastics

In recent years, the fiber reinforced composites have been used more in tribological applications where the sliding surfaces requires a high wear resistance and a low co-efficient of friction. The growth of GFRP is significantly higher than that of steel. No engineer or designer can ignore the growth of GFRP, but the decision to use a new material is difficult, yet important. The comparative tribological performance of short and long glass fiber-epoxy composites, under varying load and sliding velocities, is reported in this investigation. Besides conventional weighing, the coefficient of friction, contact temperature, and wear rate were determined. The worn surfaces of the specimens were examined by a Scanning Electron Microscope (SEM). The wear mechanisms and the transitions that govern the tribological behavior of the composites between them are discussed in detail. It was found that the epoxy reinforced with a long glass fiber exhibited a reduced wear rate than the short glass fiber.     

纳米SiC微粒作为润滑油添加剂对钢/钢摩擦副磨损机制转变影响的研究

本文采用经过表面修饰的纳米SiC微粒作为润滑油添加剂,在M200磨损试验机上进行磨损试验,通过磨损表面的显微分析和能谱分析,研究载荷为400~1300 N、滑动速率为0.42~0.84 m/s范围内,纳米SiC微粒对油润滑条件下钢/钢摩擦副磨损机制转变的影响,并建立磨损机制图。结果表明：低速低载荷条件下,纳米SiC微粒的添加破坏润滑油膜的连续性,造成磨损量增加;高速高载荷条件下,纳米SiC微粒通过隔离摩擦副,变宏观滑动磨损为微观滚动磨损,并抑制黏着磨损的产生,提高了润滑油在恶劣环境下的润滑能力,降低了磨损量。     

Friction behavior of Al-Cu-Fe-B polycrystalline quasicrystals

Dry sliding friction between the polycrystalline Al59Cu25.5Fe12.5B3 quasicrystals(QCs) and coating of the diamond-like carbon(DLC) was carried out by self-made tribometer under different conditions. The influences of four parameters(temperature, sliding velocity, applied load, atmosphere) on friction of quasicrystal surface were studied. Microstructure of quasicrystal, morphology of worn surface, and wear debris were observed by scanning e-lectron microscope(SEM). The results show that for QCs, the friction coefficient and the roughness of worn surface is influenced by the parameters, especially greatly by the temperature. With increasing the applied load and sliding velocity, the friction coefficient decreases. The dominant wear mechanism at 350℃ is delamination for QCs. The cracks forms on the worn surface during friction. Moreover, phase transformation is not observed on worn surface of QCs at 350℃.     

Evaluation of sliding wear behavior of graphite particle-containing magnesium alloy composites

1 Introduction More and more magnesium alloy products have been used in automobile and aerospace industries due to their low density, high specific strength and specific stiffness, good damping characteristic, excellent machineability and castability, etc…     

钛合金Ti6Al4V表面渗钼层的摩擦磨损性能

利用双层辉光离子渗金属技术在钛合金Ti6Al4V表面进行合金化，形成均匀、致密、厚度为9．4μm的钛钼合金渗层。表面硬度提高3倍左右，达到1050Hκ。采用球盘磨损试验机考察了钛合金Ti6Al4V表面渗钼层和Ti6Al4V钛合金的摩擦性能，得出该合金表面渗Mo后虽然摩擦因数略微增大，但耐磨性提高100余倍；通过对磨损形貌的分析可知，表面渗Mo合金层磨损机制主要表现为粘着及少量微切削。