基于田口方法的PEEK/AISI 630在海水环境中的磨损敏感性试验研究

海水液压元件摩擦副材料的表面粗糙度、接触载荷、滑动速度等因素对其摩擦磨损性能具有重要影响,而各因素之间又存在着摩擦磨损交互作用。基于田口方法对PEEK/AISI 630摩擦副进行摩擦磨损试验设计,研究了摩擦副的表面粗糙度、接触载荷和滑动速度对其磨损交互性、敏感性的影响。采用极差分析确定3因素在PEEK/AISI 630摩擦学行为中的相互关系和影响主次顺序;利用方差分析得到3因素对摩擦系数、磨损率影响的显著程度和贡献率;最后,对试验数据进行回归分析,从而获得表面粗糙度、接触载荷、滑动速度分别与摩擦系数、体积磨损量之间的经验公式(又称回归方程),并对回归模型进行可靠性分析。     

枢轴—宝石轴承摩擦副磨损性能试验研究

根据枢轴—宝石轴承摩擦副的结构和材料特点,专门设计建立了磨损性能试验装置,利用试验装置分别从滑动速度、表面硬度、载荷和润滑油添加剂4个方面采用单因素影响试验法,从耐磨性能和减磨性能2个方面对枢轴—宝石轴承摩擦副的磨损性能进行了研究,以摩擦系数和磨斑直径作为评判依据。根据试验结果确定了影响枢轴—宝石轴承摩擦副摩擦磨损最为严重的滑动速度,由此研究获得了其耐磨损性能设计参数,延长了使用寿命。     

织构化AlCrN涂层表面的摩擦磨损性能研究

为了探讨微织构对硬质涂层表面的摩擦磨损性能的影响,利用激光技术在AlCrN涂层表面制备了一种沟槽型微织构,并在UMT-2摩擦磨损试验机上进行往复式摩擦磨损试验。试验分别在不同载荷、滑动速度和润滑条件下,对微织构化AlCrN涂层表面的摩擦磨损性能进行了评价。研究表明,涂层表面加工微织构能够有效提高表面摩擦磨损性能,在低载荷和高滑动速度条件下,微织构的作用最大,而织构表面添加润滑脂能够更有效地提高减磨效果。     

碳化硼增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

为了比较两种含量不同的碳化硼颗粒增强铝基复合材料的摩擦学性能,将其加工成销试样,在多功能摩擦磨损试验机上分别与钢盘试样进行对比摩擦磨损试验,重点研究了接触载荷和相对滑动速度对两种复合材料摩擦磨损性能的影响.结果表明:碳化硼增强铝基复合材料的磨损量随载荷与相对滑动速度的增大而增大,而摩擦因数随载荷与相对滑动速度的增大而减小,较高碳化硼含量的复合材料的耐磨性能比较低含量的复合材料好.     

Ekonol/石墨/MoS2填料对PTFE力学和摩擦磨损性能的影响

研究了Ekonol含量对Ekonol／石墨／MoS2／P，PTFE复合材料的力学性能、摩擦磨损性能的影响，以及滑动速度、载荷对材料摩擦磨损性能的影响；用扫描电子显微镜观察了复合材料磨损后的表面形貌，并探讨了其磨损机制。结果表明：加入填料降低了材料的拉伸强度和弯曲强度，但提高了弯曲模量和硬度；同时填料能提高材料的磨损性能，但使摩擦因数升高了；当Ekonol含量较低时，磨损机制为粘着磨损，随着填料含量的增加，Ekonol分散到基体中，起到了承载作用，阻止了PTFE基体的带状破坏，磨损机制为疲劳磨损和轻微的粘着磨损；摩擦因数随载荷的增大而减小，随滑动速度的增大而增大，在相同的滑动时间内，磨痕宽度随载荷和滑动速度的增大而增大。     

表面改性碳纤维对聚酰亚胺复合材料摩擦学行为的影响

采用硝酸氧化法和涂层复合改性法分别对碳纤维(CF)进行表面改性,并制备CF改性聚酰亚胺(PI)复合材料。考察材料在不同滑动速度和载荷下的摩擦磨损行为,利用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌。结果表明:CF与PI基体的界面结合强度对PI复合材料在不同滑动速度下的摩擦磨损性能影响较大,涂层复合处理法比硝酸处理法能更有效提高CF与基体的界面结合强度,提高复合材料在高滑动速度下的摩擦磨损性能。CF的强度是影响复合材料在不同载荷下摩擦磨损性能的主要因素,CF经过表面处理后强度出现不同程度的下降,导致在高载荷条件下复合材料的摩擦磨损性能下较未处理的CF/PI复合材料相比有所下降。     

磨损预测模型的试验研究

分析了影响材料摩擦磨损性能的主要因素,将环境因素中的润滑介质、工作参数中的载荷和滑动速度以及材料的表面硬度作为建立磨损预测模型的影响因素.根据均匀设计试验原理进行试验方案的制定,应用逐步回归方法建立磨损预测模型,经检验,模型具有较高的显著性,并有较好的预测效果.     

硬质合金表面正弦微织构对其摩擦磨损性能的影响研究

为了探讨微织构对硬质合金表面摩擦磨损性能的影响,利用激光技术在硬质合金表面制备了一种正弦状沟槽型微织构,并在UMT-2摩擦磨损试验机上进行直线往复式摩擦磨损试验。试验分别在不同载荷、滑动速度和润滑条件下,对微织构化硬质合金表面的摩擦磨损性能进行评价。研究表明:硬质合金表面加工微织构并添加固体润滑脂能够有效降低硬质合金表面的摩擦系数;在同等条件下,正弦型微沟槽表面比传统直线型微沟槽表面具有更好的减磨性能;在高载荷和高滑动速度并添加润滑脂的条件下,正弦型微织构试样表面的减磨性能最好。     

3Y-TZP陶瓷在水润滑条件下磨损特性的研究

采用销-盘式摩擦磨损试验机在水润滑条件下对3Y—TZP／（Mg，Y）-PSZ陶瓷摩擦副的磨损性能进行了试验研究。结果表明，3Y—TZP陶瓷的磨损率随着载荷和滑行速度的增加而增大。在低载低速下3Y—TZP陶瓷发生的是微量磨损，其磨损过程相当于抛光；随着载荷与滑动速度的增加，发生的是轻微磨损，相应的磨损机制为塑性变形和微犁削。在高载荷条件下发生了严重磨损，磨损的主要机制是表面断裂。     

纳米SiO2颗粒和玻璃微珠共混改性超高分子量聚乙烯复合材料的摩擦磨损性能

采用模压成型工艺制备了纳米SiO2颗粒和玻璃微珠共混改性的超高分子量聚乙烯复合材料;研究了相对滑动速度、载荷以及玻璃微珠含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,并对磨损形貌和磨损机理进行了分析。结果表明:添加纳米SiO2颗粒和玻璃微珠可以提高复合材料的硬度、压缩弹性模量和摩擦磨损性能;相对滑动速度对复合材料摩擦因数和磨损率有很大的影响;载荷对复合材料的摩擦因数影响不明显,但磨损率随载荷的增加而增大;纳米SiO2颗粒和玻璃微珠混合改性后复合材料的磨损机理主要是粘着磨损和疲劳磨损。     

粘结固体润滑涂层在油润滑条件下的摩擦学性能

为了探讨粘结MoS2基固体润滑涂层在油润滑条件下的抗磨减摩性能,采用MHK-500型摩擦磨损试验机对粘结MoS2基固体润滑涂层在4种常用油(液体石蜡、RP-3煤油、4050滑油和CD-40柴油)润滑下的摩擦磨损性能进行了研究,考察了速度和载荷对润滑涂层在4种不同的常用油润滑下的摩擦磨损性能。结果表明,在低载荷(320N)试验条件下,4种常用油润滑下涂层的耐磨性比干摩擦下得到显著的提高,摩擦因数从0.12降低到0.08左右;但在高载荷(1100N)下,油润滑对涂层的摩擦磨损性能没有明显的改善。只有在合适的载荷下,固/油复合润滑技术可明显改善摩擦副的润滑性能。     

缸套—活塞环材料在往复滑动中摩擦系数的试验研究

为了研究机车柴油机缸套活塞环材料的摩擦学性能,我们设计并制造了一台往复式摩擦磨损试验机。该试验机可在一定范围内实行载荷、速度、润滑量的单因素控制,并可同时定性和定量的显示运动中的摩擦力大小。我们利用该试验机对美国GE公司采用的软氮化铸铁缸套—表面镀铬铸铁活塞环材料进行了摩擦学性能的试验研究,得出了该配对副在往复滑动中摩擦系数随载荷和速度变化的关系曲线。     

双分散型两相润滑剂的润滑性能及机理的研究

本文研究了二氧化硅和石墨或MCA粒子双分散型两相(液—固)润滑剂的摩擦磨损特性,这种双分散型的两相润滑剂的抗磨性能均较基础油为优。其中二氧化硅和石墨双分散型的几种油样的抗磨性能极其近似,说明抗磨性能与粒子含量无关。其摩擦系数随载荷的提高而显著下降,但达到一定的临界载荷值后,又趋于平稳,根据这些实验现象,笔者着重研究了双分散型润滑剂不同种粒子的协同作用方式,建立了相应的物理模型,并以此模型来分析实验现象产生的机理。     

硫、磷系添加剂复合使用在菜籽油中的抗磨性能研究

以菜籽油为基础油，在四球摩擦磨损实验机上分别考察丁两组硫系和磷系添加剂T321与T304、T321与T307复合使用对菜籽油的抗磨性和极压性的影响。结果表明，在菜籽油叶：加入添加剂T321与T304能更好地提高菜籽油的抗磨性能和极压性能。     

The effect of surface texturing on seizure resistance of a steel-bronze assembly

The tribosystem consisted of a stationary block pressed at a required load P against a ring rotating at a defined speed. Sliding was unidirectional. Block samples, made from bronze CuSn10P with 138-HB hardness, were modified using a burnishing technique to obtain surfaces with circular oil pockets. Rings were made from 42CrMo4 steel, of hardness 40 HRC, which was obtained after heat treatment. Tests were conducted at a constant speed of 0.27 m/s. Before the test, an oil drop was added to lubricate sliding surfaces. A seizure resistance test was carried out at constant normal load of 2700 N. Tribotests were automatically stopped when the coefficient of friction reached a limit value 0.15. Selected textured samples clearly exhibited a lifetime longer than untextured reference specimens.     

Appreciable increase in pitting limit of steel and bronze

The influences of lubrication and slide/roll ratio on the pitting limits of metal rollers, made from two representative materials, a steel and a phosphor bronze with hardness 180 and 150 HB respectively, have been studied using high performance testing machines designed by the authors. The pitting limit of both materials was appreciably greater in full ehl conditions than when much metallic contact occurred. With 180 HB steel, the highest pitting limit (0.74 times the Brinell hardness) was uninfluenced by the amount of sliding in the contact, provided nearly full ehl conditions were achieved within 0.5 × 10⁶ revolutions. With phosphor bronze, a pitting limit of 0.71 times the Brinell hardness could be achieved in pure rolling conditions, but only 0.58 times the Brinell hardness when sliding was introduced. This is shown to be due to difficulties of running-in with the phosphor bronze rollers     

Friction and Wear Behavior of Steels under Different Reciprocating Sliding Conditions

The friction and wear behavior of ISO 100Cr6 steel ball sliding against conventionally hardened carbon and low-alloy steels was studied. The effect of hardness, hardening capacity, normal load, and sliding speed on the coefficient of friction and friction energy was investigated. Friction tests were carried out, without lubrication and under ambient conditions, on a reciprocating friction tester in which a ball-on-flat contact configuration was adopted. The results showed that there is a relative tendency for the friction properties to decrease with increased hardening capacity and decreased hardness. The results showed that increasing normal load decreases the coefficient of friction for the two steel nuances. However, increasing sliding speed increases the coefficient of friction of low-alloy steel and decreases the coefficient of friction of carbon steel. The oxidation of wear debris influences the wear mechanisms and friction behavior.     

Traction Forces at Solid-Lubricated Rolling/Sliding Contacts

A single-element traction rig was used to measure the traction forces at a solid-lubricated contact of a ball against a flat disk at room temperature under combine rolling and sliding. The load and speed conditions were selected to match those anticipated for bearing applications in adiabatic diesel engines. Traction vs slide/roll ratio curves were similar to those for liquid lubricants but the traction forces were an order of magnitude higher. The test data were used to derive equations to predict traction force as a function of contact stress and rolling speed. The data showed that the magnitude of traction forces were almost the same for all the lubricants tested. The lubricants, should, therefore, be selected on the basis of their ability to limit the wear of contact surfaces.     

钢铜摩擦副摩擦磨损特性的试验研究

本文试验分析了ＺＱＡ１９－４和ＺＱＺｎ６－６－３两种铜合金材料在不同的表面粗糙度下对摩擦系数和出口区油温的影响，以及改变载荷和相对滑动速度时，摩擦系数的变化状况。结果表明；铜合金成分不同时具有不同的硬度。