导卫辊用WC-Co基合金微细晶粒的生成及其磨损机理

采用一种自制的WC-Co基合金作轧钢导卫辊材料，在轧制2000t45钢后用SEM和洛氏硬度计等对其表面形貌及硬度进行了分析和研究。结果表明：合金的主要磨损机制是体积塑性变形、犁沟效应和疲劳磨损。硬度由使用前的56HRC下降到49HRC，硬度下降的主要原因是合金表面部分晶粒在(受到冲击滑动摩擦作用)高速剪切变形条件下发生了动态再结晶，形成了200nm左右的细小晶粒。微细晶粒形成符合一种渐进式位相向差亚晶合并再结晶机制。     

轴承钢磨损机理及磨损与组织性能的关系

本文用扫描电镜、复型技术及表面描绘仪跟踪观察并测量了GCr15轴承钢磨损过程表面形貌及表面粗糙度的变化,并通过显微硬度计观察和测量了磨损表层纵、横载面由表及里的显微组织及硬度的变化。提出了基于形变与断裂的滑动磨损机理,阐明了钢的组织、强度和韧度对磨损变质层组织以及磨损裂纹萌生与扩展的影响。     

镍基合金涂层滑动磨损过程中磨屑的演变机理

在真空熔结镍基合金涂层(成分是0．65％C-24％Cr—3．5％Si-3．5％B-3．0％Mo-6％Fe-Ni余量)与65Mn钢组成的滑动磨损系统中，研究了磨屑的演变机理。磨损过程中磨屑不仅存在氧化、碎化等化学、机械过程，还存在因相互挤压、粘结甚至微区热压烧结等冶金过程，两方面的共同作用，使氧化物磨屑成分均匀化。应用Fe-Ni-O系统相图对高温磨损磨屑进行相分析。     

表面波纹度在磨损过程中变化机理的研究

通过对摩擦过程的大量实验研究,总结出表面波纹度对耐磨性的影响规律：摩擦件的耐磨性不仅与粗糙度有关,而且与波纹度也有联系。并提出控制表面波纹度可以提高零件耐磨性的观点。     

陶瓷刀具高效干车削冷轧辊的刀具磨损机理

采用陶瓷刀具干车削硬态条件下的冷轧辊,分析了不同切削条件下陶瓷刀具的寿命、刀具磨损形态,并分析了裂纹、剥落和崩刃过程。试验和理论分析证实:陶瓷刀具高效切削冷轧辊时,裂纹的生成和扩展是造成刀具失效的主要磨损机理。     

磨损机理的变迁与现状

回顾摩擦学发展的历史，总结近年来，在摩擦学主要领域里材料的3种主要磨损机理的发展现状和展望。另外，笔者简要地介绍了3种摩擦机理的相关信息，着重分析这3种主要磨损机理的内在统一性和各自的优缺点。     

立轴冲击式破碎机导料板的磨损分析与优化研究

针对立轴冲击式破碎机工作时转子导料板磨损严重的问题,提出采用工程离散元法建立导料板的磨损模型并结合正交试验、多元回归分析及多目标优化等方法对转子结构参数进行优化。首先,采用工程离散元法对导料板的磨损进行建模和仿真,分析了导料板磨损分布区域和累积接触能量对磨损的影响;其次,采用正交试验和极差分析法,揭示转子结构参数对导料板磨损的影响;再对正交试验数据进行多元回归分析,建立多目标优化的数学模型并进行优化。结果表明,当转子直径D=792 mm、导料板安装角α=35.3°及分料锥倾角β=24.5°时导料板磨损深度较小,且不会降低立轴冲击式破碎机的破碎性能,为改善转子磨损提供了一定的理论基础。     

Ni-W-Co/SiC微粒复合材料的磨损规律和机理

研究了Ni-W-Co/SiC微粒复合镀层在润滑渐污条件下的滑动磨损特性,分析了载荷、滑动速度及SiC微粒质量分数对复合镀层磨损机制的影响。试验结果表明：在污染条件下,Ni-W-Co合金的磨损机制主要为显微切削和犁沟;SiC微粒复合相的主要流失形式为撞击脱落。     

刮板输送机中部槽用高铬堆焊耐磨板的组织特征及滑动磨损性能*

为探讨CM550复合耐磨板用于煤矿刮板输送机中部槽的可行性,结合刮板输送机中部槽的磨损运动特征,研究CM550高铬堆焊耐磨层的组织结构和磨损性能,并分析其磨损损伤机制。金相、XRD和TEM组织结构分析表明,高铬堆焊层与Q235基体之间形成冶金熔合,堆焊层的相组成主要为α-Fe和Cr7C3碳化物,其中碳化物以初生棒状、共晶片状和粒状二次碳化物的形式存在。滑动磨损实验结果表明,在相同的摩擦因数条件下,CM550耐磨板的相对耐磨性是NM450耐磨钢的2倍以上,摩擦副材料的磨损质量损失也处于相同水平。石英砂磨料磨损的损伤主要来自硬石英砂颗粒的微切削磨损和软质铁素体区的变形剥落磨损,铁素体磨损暴露于磨损表面的硬质碳化物承担了主要的磨损载荷,阻止了石英砂磨料与软铁素体的直接接触,减轻了铁素体的进一步磨损,有效提高了耐磨性。因此,CM550高铬堆焊耐磨板可推荐为刮板输送机中部槽和煤矿各种耐磨衬板制造的耐磨材料。     

制动盘过度磨损表面激光再制造钴基合金熔覆层的摩擦磨损性能

以Co06钴基合金粉末为熔覆材料,利用激光再制造技术在高铁列车30CrSiMoVA钢制动盘过度磨损表面制备熔覆层,研究了熔覆层的显微组织、硬度和摩擦磨损性能,并探讨了其磨损机制。结果表明：在制动盘过度磨损表面制备的熔覆层与基体结合良好,钴元素在熔覆层与基体界面处发生了扩散;熔覆层的平均显微硬度为548 HV,为基体硬度的2.3倍;激光再制造后制动盘的平均摩擦因数为0.485,小于原始制动盘,二者的磨损机制均为疲劳磨损和磨粒磨损,但激光再制造后制动盘的磨损程度较轻微;激光再制造后制动盘的磨损体积为7.709 mm³,小于原始制动盘(10.011 mm³),耐磨性能得到提高。     

耐高温磨损的合金钢导辊及高温耐磨性能研究

研究了一种具有奥氏体基体及碳化物硬质点的合金钢 ,并用于制造高速线材轧制生产线上的导辊 ,使用温度在 5 6 0℃下 ,合金钢导辊具有良好的耐磨性。分析了时效温度对奥氏体基体硬度及合金钢耐磨性的影响 ,研究表明提高奥氏体基体的硬度对改善合金钢高温耐磨性具有明显的作用。     

钢丝微动磨损过程中的接触力学问题研究

钢丝间的微动磨损以及由此引起的钢丝的疲劳断裂是提升钢丝绳失效的主要原因之一.以6×19点接触式提升钢丝绳为研究对象,将钢丝绳中钢丝的微动损伤过程进行实验室模型化,在自制的钢丝微动磨损试验机上进行钢丝试样的微动磨损实验,考察接触载荷和微动时间变化对钢丝试样磨损深度的影响.结果表明,钢丝试样的微动磨损深度随着接触载荷和微动时间的增加而呈增长趋势,但由于接触面积和接触应力在微动磨损过程中随着接触载荷和微动时间的变化而变化,使磨损深度在不同磨损工况下增长趋势不同.建立的钢丝接触有限元模型表明,接触区中心的最大接触应力随着接触载荷的增加而增大,随着嵌入深度的加深而减小.其结果验证了试验过程中接触面积和接触应力对磨损深度的影响关系.     

高相对密度钨球注射成形过程中的喷射现象

针对金属粉末注射成形过程中喷射所引起的气穴、不良流动等缺陷,对高相对密度钨球合金制品进行了注射成形试验,发现钨球注射成形初期存在喷射现象,喂料一进入型腔即发生剧烈扭曲变形。通过多种成形工艺参数的组合,并且根据非牛顿流体的剪切变稀特性,采用高速高压成形工艺使得注射过程在瞬间完成,从而消除喷射对金属粉末制品的影响。同时,采用Moldflow MPI软件对其成形过程进行仿真,结果表明基于欧拉法的传统模流仿真软件无法模拟喷射现象,从而提出采用拉格朗日法对喷射成形过程进行建模和仿真的构想。将上述喷射现象的研究结果与高相对密度钨球的实际生产现状相结合,提出在定模板的模具分形面一侧开排气道增强其排气能力,和采用高速高压注射成形工艺解决喷射所造成的质量问题。     

宝钢2050mm轧机组合轴承载荷特性的 边界元法解析及试验研究

利用三维接触问题的边界元法对宝钢2050mm精轧机工作辊组合轴承载荷分布进行了全面研究,给出了分析计算轧机多列滚动轴承载荷分布的新方法,该方法与试验结果有很好的一致性。     

铝杆连铸结晶轮滚压残余应力数值仿真与工艺参数优化

表面滚压技术可有效提高金属零件的疲劳强度,借助于有限元数值仿真可以分析、优化滚压工艺基本参数。以电工铝杆连铸结晶轮为研究对象,设计了滚压方案,建立了连续多圈滚压的数值仿真模型,获得了合理的滚压变形与残余应力结果,并分析了滚压参数对残余应力分布规律的影响。仿真结果显示,滚压进给量太大、转速太快都容易造成表层残余应力分布的不均匀甚至产生残余拉应力;合理的滚压圈数在于稳定和保持已经获得的残余压应力,获得较高的表面质量。仿真参数为结晶轮的滚压工艺制订/优化提供重要的指导/参考价值,数值仿真的优化参数经过生产实践验证,达到了显著提高抗疲劳强度和使用寿命的效果。     

基于系统和时变观点的齿轮胶合分析

探讨了多种胶合英文术语的定义及相互关系，提出了初期胶合（轻微擦伤）的概念，并认为胶合以轻微擦伤为先导。作者建议对ＧＢ３４８１─８３《齿轮轮齿损伤的术语、特征和原因》进行修改。基于系统分析观点，将影响齿轮摩擦学性能的各种因素概括为环境、工况、结构、材料和润滑五个方面，并阐述了这五个方面的内涵。据此，又基于摩擦学的时变观点，阐述了具有时变观点的因素。在上述分析的基础上，提出了系统的和时变观点的齿轮胶合机理分析。     

3．5％NaCl溶液和取向对7050－T7451铝合金疲劳裂纹扩展特性影响的试验研究

据飞机结构损伤容限设计的要求、进行了模拟海水（３．５％ＮａＣｌ溶液）对高强铝合金７０５０－Ｔ７４５１疲劳裂纹扩展特性影响的试验研究。结果表明，３．５％溶液中的Ｃｌ￣－加速了７０５０－Ｔ７５４１铝合金的疲劳裂纹扩展速率ｄａ／ｄＮ。在３×１０￣（－４）ｍｍ／ｃｙｃｌｅ以下，横向ｄａ／ｄＮ略高于纵向ｄａ／ｄＮ：在３×１０（－４）ｍｍ／ｃｙｃｌｅ以上，横向ｄａ／ｄＮ明显高于纵向ｄａ／ｄＮ。考虑应力比影响的有效应力强度因子ΔＫ＿（ｅｆｆ）可以满意地表征不同环境中的ｄａ／ｄＮ。裂纹面上的腐蚀产物很薄，对疲劳裂纹闭合的影响可以忽略不计。１至１０Ｈｚ范围内的试验频率对３．５％ＮａＣｌ溶液中的ｄａ／ｄＮ几乎没有什么影响。