Er对Al-Zn-Mg合金微观组织与摩擦性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)和材料表面综合测试仪研究了Er对Al-Zn-Mg合金微观组织和力学性能的影响,并研究其在不同载荷下的摩擦磨损行为。结果表明,添加Er后合金伸长率提高约30%,晶粒尺寸明显细化,平均晶粒尺寸减小约68%。合金在摩擦过程中经历了摩擦副磨合和稳定磨损两个阶段,随着载荷的增大,摩擦因数曲线波动增大。O在摩擦层大量富集,证明了氧化磨损机制的存在。加载载荷为30 N时为磨粒磨损、疲劳磨损以及粘着磨损混合作用机制;加载载荷为70 N时磨粒磨损加剧并伴随疲劳磨损,且添加Er可以降低合金表面的剥落趋势,从而减少磨损。     

下贝氏体球墨铸铁在腐蚀介质中的磨粒磨损行为

通过腐蚀磨损实验研究了下贝氏体球墨铸铁材料的腐蚀磨粒磨损行为,分析了影响腐蚀磨损失重率的主要因素.采用SEM和TEM对磨损表面特性进行了分析,根据磨损表层纵剖面的显微硬度研究了材料表层在腐蚀磨损过程中的形变硬化效应,结合下贝氏体球墨铸铁的电化学行为研究了载荷对耐腐蚀性能的影响.结果表明,下贝氏体球墨铸铁的腐蚀磨损机理为化学腐蚀失重和犁沟式磨粒磨损.载荷的提高对表面粗糙度、材料表面与磨粒之间的摩擦力以及磨粒压入材料表面的深度有显著的影响,从而导致磨粒磨损失重率显著上升.较高的载荷作用下,材料表面出现分层组织和条带状石墨,形成局部微型原电池,促使腐蚀速率提高,同时分层组织的疲劳断裂也将促使失重率进一步提升.载荷的增加使得基体中残留奥氏体内部出现大量位错的缠结,促进材料表面硬化,在一定程度上提高了材料的耐磨性能.当载荷从10 N增至200 N时,腐蚀磨损失重率从0.16 g/(cm2·h)增至0.42 g/(cm2·h).当粗糙度Ra由0.12μm增大到5.20μm时,腐蚀电流密度从0.56 m A/cm2上升至5.62 m A/cm2.下贝氏体球墨铸铁的腐蚀磨损失重曲线可分为3个阶段,分别为磨损初期的点接触加速磨损阶段、磨损中期的面接触过渡磨损阶段、磨损后期的疲劳磨损阶段.     

金属诱发无压浸渗技术制备B_4C/Mg复合材料的磨损行为与机制（英文）

利用金属诱发无压浸渗技术制备的B_4C/Mg复合材料为实验材料,研究该材料的磨损行为与磨损机制。在销盘式实验装置上对施加不同载荷(20、40、60和80N)以及磨损速率为250r/min实验条件下的磨损行为进行评价。结果表明:B_4C/Mg复合材料在所施加载荷下均比纯Mg基体表现出更优异的抗磨性能。作为诱发浸渗剂的金属Ti颗粒,其含量对B_4C/Mg复合材料的磨损性能具有一定影响。纯Mg基体的主要磨损机制是磨粒磨损;而对于B_4C/Mg复合材料,当施加载荷较低时,主要磨损机制为粘着和层离;当施加载荷较高时,其磨损机制为加热软化熔化或塑性变形。     

铸造高钼高速钢的显微组织与磨粒磨损性能

采用铸造法制备了钼含量为10wt%的高钼高速钢,利用SEM、XRD、EDS分析了显微组织,并利用ML-100型销盘式磨损试验机测试了磨粒磨损性能。结果表明:高钼高速钢中的碳化物为M_2C型碳化物,经过热处理后,其基体组织为马氏体和奥氏体。磨粒尺寸与载荷对高钼高速钢的磨损性能有显著影响,随着磨粒尺寸或载荷增大,磨损量显著增加。磨损失效形式为磨粒对高速钢的显微切削。当磨粒尺寸及载荷较小时,M_2C型碳化物能有效地发挥作用而抵抗磨粒的显微切削,反之,当磨粒尺寸及载荷较大时,磨粒经过碳化物时会对其耕犁而掀起碳化物,碳化物不能有效的保护基体,导致磨损较为严重。     

金属诱发无压浸渗技术制备B4C/Mg复合材料的磨损行为与机制

利用金属诱发无压浸渗技术制备的B4C/Mg复合材料为实验材料,研究该材料的磨损行为与磨损机制。在销盘式实验装置上对施加不同载荷(20、40、60和80 N)以及磨损速率为250 r/min实验条件下的磨损行为进行评价。结果表明：B4C/Mg 复合材料在所施加载荷下均比纯 Mg 基体表现出更优异的抗磨性能。作为诱发浸渗剂的金属Ti颗粒,其含量对B4C/Mg复合材料的磨损性能具有一定影响。纯Mg基体的主要磨损机制是磨粒磨损;而对于B4C/Mg复合材料,当施加载荷较低时,主要磨损机制为粘着和层离;当施加载荷较高时,其磨损机制为加热软化熔化或塑性变形。     

表面纳米化7A52铝合金在油润滑条件下的耐磨性能

采用高速颗粒轰击技术在7A52铝合金表面制得一定厚度纳米结构表层,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察了表面纳米晶层的微观结构特征,利用多功能纳米压痕仪和往复式摩擦磨损试验机测试了样品表面纳米化前后的硬度和耐磨性能。结果表明:7A52铝合金经高速颗粒轰击处理后样品表层形成了厚度约90μm塑性变形层,最表层晶粒尺寸约为8～20nm;表面纳米晶层的显微硬度约为原始样品的1.76倍;在油润滑的低载荷和中等载荷条件下,表面纳米化抛光样品的磨损量为原始样品的1/2～1/3;表面纳米化样品的磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损,而原始样品的磨损机制为黏着磨损和疲劳磨损,表明其具有优异的耐磨性能。     

一种新型导轮材料高速摩擦磨损性能的研究

使用MMS-1G高速销盘摩擦磨损实验机,以一种正在开发的导轮材料为研究对象,通过自定的试验方案,考察了该材料在不同载荷和不同速度条件下的摩擦磨损性能.结果表明:材料的磨损率随载荷的增加和磨损速度的增大而逐渐增大;摩擦系数随载荷的增加和磨损速度的增大逐渐降低;在试验条件下,磨损机制是磨粒磨损和疲劳磨损,随载荷和磨损速度的增大,磨损机制有从磨粒磨损过渡到疲劳磨损的趋势.     

Cu对球墨铸铁耐磨性能的影响

制备了不同Cu含量的球墨铸铁,采用拉伸试验机和布氏硬度计对球墨铸铁进行力学性能测试,采用往复摩擦磨损试验仪进行干摩擦试验,通过金相显微镜和扫描电镜对试样的微观结构进行表征,并探讨了Cu对球墨铸铁耐磨性能的影响。结果表明:Cu能有效提高球墨铸铁的耐磨性能。磨损机制以塑性变形为主,随着珠光体含量增加,磨粒磨损加剧。随着摩擦时间延长,疲劳磨损加剧;随着载荷增大,摩擦因数减小。     

喷射成形7075铝合金钻杆的摩擦性能研究

采用喷射成形技术制备出晶粒细小组织均匀的7075铝合金坯料,平均粒径约10μm;把坯料半固态挤压成圆管,挤压温度为520℃,再进行固溶+时效处理,固溶温度490±5℃,保温时间1.5 h,冷却介质为水(室温);时效温度190±5℃,保温时间12 h。采用高温摩擦磨损试验仪,在干摩擦条件下分别测试载荷和速度对摩擦系数和磨痕的影响。实验结果表明:干摩擦条件下,磨损量和摩擦系数随着载荷和速度增大而增大,载荷比速度对磨损量和摩擦系数影响更大。磨损机理:当载荷小于临界值15 N,磨损机制以塑性变形主导,由塑性变形转变成犁沟推挤和剥层磨损。当载荷大于15 N磨损机制以氧化磨损主导,由塑性变形转变成氧化磨损和剥层磨损。当速度小于临界值600 r/min,磨损机制以塑性变形为主导,速度越大材料软化越强,塑性变形引起的犁沟效应越强。当速度大于600 r/min,磨损机制以氧化磨损和剥层磨损为主导,由轻微磨损到严重磨损再到轻微磨损的转变。     

高强高导Cu合金在干滑动条件下的磨损性能（英文）

为了研究不同类型接触线的磨损行为,对由上引连铸及连续挤压方法制备的Cu-Sn,Cu-Ag和Cu-Mg合金的干滑动磨损行为进行分析。该实验在环块式摩擦磨损试验机上进行。结果表明:由连续氧化物膜组成的表面层对摩擦因数有显著影响。在实验过程中观察到的主要磨损机制有磨粒磨损、粘着磨损、氧化磨损和塑性变形。在较低的摩擦速度和载荷下氧化磨损和磨料磨损是主要的磨损机制;随着载荷和摩擦速度的增加氧化磨损和粘着磨损起主要作用;而在较高的速度和载荷下,塑性变形则成为主要的磨损机制。     

Al含量对Fe3Al金属间化合物耐磨性的影响

采用机械合金化和热压烧结法制备了不同Al含量的Fe3Al金属间化合物块体材料,室温下在M-2000磨损试验机上进行了不同载荷和距离的干摩擦磨损试验,利用SEM观察试样磨损后的表面形貌,对其耐磨性能和磨损机理进行了研究.结果表明,Al含量对热压烧结Fe3Al的耐磨性能有显著影响.除Fe-30Al外,Al含量越高,耐磨性越好,其中Fe-32Al的磨损量大幅度下降,而Fe-30Al出现反常.不同Al含量的Fe3Al块体材料的耐磨性与其力学性能密切相关.不同载荷下Fe3Al块体材料的磨损机制有着明显差异:低载荷下磨损表面发生塑性变形,磨损形式是以磨粒磨损为主的微切削和微犁沟;而在高载荷下,应力集中产生裂纹并迅速扩展,最终导致疲劳断裂,以片层状剥落为主要特征.     

钛合金在海水中的微动磨损特性

采用SRV磨损实验机对TC11钛合金在海水环境下的微动磨损特性进行了研究，分析了载荷大小、振幅以及润滑介质等对摩擦系数和磨损量的影响。结果表明，钛合金的摩擦系数随着振幅的增加而越来越稳定，磨损量则随着载荷或振幅的增加而增加：当振幅较小时，微动磨损机制主要为疲劳脱层伴随着磨粒磨损；当振幅较大时，磨损机制则为磨粒磨损：与水介质相比，海水中的摩擦系数明显降低，最低可降到50％，但在海水中的磨损量却总是小于在水中的磨损量，腐蚀磨损呈“负交互”规律。     

正火温度对高碳钢组织与耐磨性能的影响

在MFT-3000型摩擦磨损试验机测试了经不同正火温度处理后的高碳钢干滑动磨损性能,观察了其在不同摩擦载荷、滑动速度及滑动时间下的磨损形貌,并分析了磨损机制。结果表明:在正火温度在850～1000℃时,高碳钢的组织主要为马氏体,具有较低的摩擦因数和磨损量。随施加载荷、滑动速度和滑动时间增加,磨损量均增加;实验高碳钢在不同载荷下均有粘着磨损,随载荷增大氧化磨损加剧并伴有磨粒磨损,高速滑动下,以磨粒磨损为主,氧化磨损作用变大,随滑动时间延长,磨损机制由磨粒磨损为主向粘着磨损为主转变,还出现了疲劳磨损。     

高铝铜合金粗粉超音速等离子喷涂层的边界润滑摩擦特性

采用超音速等离子喷涂技术在45#钢基体上制备高铝铜合金粗粉涂层,对涂层进行边界润滑摩擦实验,分析涂层的摩擦磨损特征及表面元素的质量损失。结果发现:涂层的摩擦因数随外加载荷的增加呈逐渐下降趋势;尽管磨损量随载荷的增大逐渐增加,但磨损率呈下降趋势,表明随外加载荷的增加涂层耐磨性能逐渐增强。涂层在中低载荷下以磨粒磨损为主,当载荷达到高载荷540 N时,涂层由磨粒磨损向疲劳磨损转变,并在犁沟边缘发生疲劳磨损的同时表现出轻度的粘着磨损。边界润滑条件下,涂层元素的质量磨损主要表现为Cu元素的损失,磨粒磨损留下的犁沟为O元素进入摩擦界面提供通道,使涂层表面形成微氧化膜。     

Q460钢磨损性能研究

对Q460钢不同部位的显微组织和硬度进行了分析,并采用环块式和销盘式滑动磨损试验条件进行了摩擦磨损试验。结果表明,Q460钢的边部和心部组织都为铁素体和珠光体,而心部组织相对粗大、平均硬度相对较低;环块式滑动磨损试验条件下,随着加载载荷的增加,无润滑和油润滑条件下Q460钢的磨损失重和磨损率都呈现为逐渐增加的趋势,当载荷相同时,无润滑条件下的磨损失重和磨损率高于润滑条件下的试样;销盘式滑动磨损试验条件下,随着载荷的增加,Q460钢的磨痕深度和磨损率都呈现为逐渐增加的趋势;当载荷为20 N时,Q460钢的磨损主要以疲劳磨损和磨粒磨损为主;当载荷增加至40 N时,Q460钢的磨损则主要为疲劳磨损。     

A356铝合金微弧氧化膜微动磨损行为的研究

采用微弧氧化（MAO）在A356铝合金表面制备MAO膜,利用球-平面接触在SRV-V微动摩擦磨损机上探究变载荷和位移下微弧氧化对A356微动磨损机理的影响。结果表明：MAO膜由疏松层和致密层构成,其均匀性、致密性和结合力良好。MAO膜的摩擦系数、磨损率均低于A356,MAO膜减摩耐磨性较好。随位移增加MAO膜的摩擦耗散能系数低于A356,MAO膜能提升A356微动磨损过程的稳定性。载荷增加时A356磨损机制为磨粒磨损-粘着磨损,伴随犁削和疲劳剥层; MAO膜磨损机制为磨粒磨损-粘着磨损和疲劳剥落。位移增加时A356磨损机制为粘着磨损和疲劳剥落,伴随微犁削;MAO膜磨损机制为粘着磨损和疲劳剥层-粘着磨损和磨粒磨损。A356的磨痕内聚集Fe、O元素,存在材料转移和氧化磨损;MAO膜磨痕内聚集Fe元素,存在材料转移。     

等离子熔覆NiCr-Cr3C2复合涂层摩擦磨损性能的研究

目的研究碳化铬含量及磨损载荷力对复合涂层摩擦磨损性能的影响,探究不同磨损载荷下的磨损机制。方法采用5种Ni55和NiCr-Cr_3C_2的混合粉末(Ni Cr-Cr_3C_2质量分数分别为10%、20%、30%、40%、50%),通过等离子熔覆技术制备金属基复合涂层。采用XRD、SEM对涂层物相进行检测分析,使用Rtec万能摩擦磨损试验机对复合涂层表面进行不同载荷下的摩擦磨损性能测试。对涂层组织、摩擦系数、磨损体积及磨损表面微观形貌进行对比分析,探究碳化铬的含量以及摩擦载荷对复合涂层摩擦磨损性能的影响。结果 NiCr-Cr_3C_2在熔覆过程中发生熔化,XRD测得涂层中的碳化物主要以Cr_7C_3为主,其他主要物相包括Cr_3C_2、Cr_(23)C_6、Cr_5B_3、Ni_3Si。复合涂层的硬度及耐磨性能随着碳化铬含量的增加而增大,硬度最高达1500HV以上,耐磨性是基体Q235的2～16倍。当磨损载荷低于80 N时,主要发生磨粒磨损;当磨损载荷为100 N时,主要发生粘着磨损和磨粒磨损,其中S5的磨损机制为疲劳磨损和磨粒磨损。结论加入碳化铬,随着碳化铬含量增加,复合涂层的耐磨性不断提高,并且随着磨损载荷的增大,涂层磨损机制发生转变。     

Cr5型冷轧工作辊用钢的磨损性能研究

采用MM-200型磨损试验机研究了Cr5型冷轧工作辊用钢的磨损行为,并采用扫描电镜对其磨损机理进行了分析.结果表明:在本实验条件下,随着磨损时间的延长及试验载荷的增加,Cr5钢的磨损质量损失逐渐增加;当实验载荷小于200N时,Cr5型冷轧工作辊用钢的磨损形式主要为粘着磨损和磨粒磨损;当试验载荷为250N时,磨损形式主要为粘着磨损和疲劳剥落.     

Al2O3／Cu复合材料电滑动磨损微观形貌分析

对Al2 O3/Cu复合材料进行电滑动磨损试验,并对磨损后的试样表面进行了微观组织观察与分析.结果表明,Al2 O3/Cu复合材料在磨损过程中,无加载电流时磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损,载流条件下磨损机制主要为粘着磨损、磨粒磨损和电烧蚀磨损.在载流条件下,Al2 O3/Cu复合材料表层有明显的塑性变形,这促进了裂纹的产生和扩展,并伴有电烧蚀和熔融转移.随着电流的增大电烧蚀越严重,磨损进程加快.     

45钢与DC53钢的干滑动摩擦学行为

采用销盘摩擦磨损试验机研究了不同载荷下45钢与DC53钢(Cr12Mo V1)的干滑动摩擦学行为。通过SEM、XRD、SIMS等分析了45钢的磨损机理及其摩擦诱发的变形层特征。结果表明,载荷从40 N增加到60 N时,45钢销试样的磨损率增加量远大于DC53钢盘试样的磨损率增加量,载荷的变化对平均摩擦系数的大小几乎无影响;40 N载荷条件下,45钢销试样表面主要发生磨粒磨损和轻微的粘着磨损,60 N载荷条件下,45钢销试样表面主要发生粘着磨损;45钢销试样的摩擦影响层均由摩擦表层和塑性变形层组成,60 N载荷条件下销试样的塑性变形层深度大于40 N载荷条件下的销试样;45钢销试样的磨损表层出现了晶粒细化的现象,60 N载荷条件下的晶粒细化更明显;磨损表层中的细晶铁素体主要是由摩擦磨损过程中摩擦热和塑性变形共同作用导致的动态再结晶诱发的。