接触线用铜合金剥层磨损行为

对高速电气化铁路接触线用Cu-Cr-Zr合金电磨损性能和磨损机制进行了研究.结果表明,在试验条件下,在合金接触线-黄铜粉末冶金滑块系统的电磨损过程中, Cu-Cr-Zr合金接触线的电磨损率随电流强度升高显著加强,由加载较小电流引起的磨损份额为0.16%～0.34%上升至电流强度较大时的7.82%～17.21%;未加载电流时,剥层磨损的体积损失在总磨损体积损失中所占比例高达94.70%,表明该机制为合金接触线主要机械磨损机制.     

Cu-Cr-Zr合金电滑动磨损行为研究

将经过480℃×2h时效处理和拉拔成型制得的Cu-0.40Cr-0.10Zr合金线材在自制电磨损试验机上进行电滑动磨损实验,并运用扫描电子显微镜、能谱分析等方法对Cu-Cr-Zr合金滑动磨损表面形貌及电磨损机理进行了观察和分析.结果表明,在不加载电流的情况下Cu-Cr-Zr合金的滑动磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损;在载流条件下的磨损机制为粘着磨损、磨粒磨损以及电烧蚀磨损,并且随着电流强度的增大,粘着磨损和电烧蚀磨损的程度也越严重.     

AZ80A、ZK60A和ME20M镁合金干摩擦学性能研究

镁合金被广泛应用于航空航天、汽车及军事等领域,但其摩擦学性能对零部件的服役寿命和可靠性具有重大影响.本研究采用往复式球-盘摩擦方式,通过与GCr15钢球配副,研究干摩擦条件下AZ80A、ZK60A和ME20M镁合金在不同滑动速度和载荷条件下的摩擦磨损行为.采用扫描电子显微镜和能谱仪分析镁合金的显微结构及磨损机理.结果表明:当滑动速度超过0.10 m/s时,随着速度的增加,合金的摩擦系数逐渐降低,而磨损率则先减小后增大,其原因在于摩擦热的作用导致摩擦表面形成了氧化物,同时材料表面软化,剪切力降低,使摩擦系数和磨损率不断减小;当滑动速度增加到0.20 m/s时,摩擦表面温度升高,金属软化导致磨损表面金属氧化物剥落,增大了合金的磨损率.随着载荷的增加,合金的摩擦系数和磨损率持续降低.干摩擦条件下镁合金的磨损机理逐渐由磨粒磨损和塑性变形转变为磨粒磨损、氧化磨损、粘着磨损和塑性变形.与ZK60A和ME20M相比,AZ80A镁合金表现出较好的摩擦学性能,这归因于合金的高硬度、β-Mg17 Al12硬质相的支撑作用以及摩擦过程中形成的氧化物.     

TiCp/ZA-12复合材料磨损行为的研究

采用XD^TM与搅拌铸造技术相结合的工艺制备TiCp/ZA-12复合材料。利用MM－200摩擦磨损测试仪测试干摩擦条件下这种复合材料的磨损性能。研究了TiC颗粒含量、应用载荷和滑动距离对其磨损程度的影响。结果表明：复合材料的磨损率低于基体合金磨损率，且磨损率随TiC颗粒含量的增加而减小；增大应用载荷和滑动距离，并且复合材料和基体ZA－12合金的磨损程度均增加，但复合材料的增幅明显偏小。同时发现，在磨损过程中存在瞬变载荷，当应用载荷低于瞬变载荷时，磨损表现为微磨损，当高于瞬变载荷时为剧烈磨损，复合材料的瞬变载荷比基体合金高得多。最后分析了复合材料和基体合金的磨面形貌。     

Cu-Ag-Cr合金电摩擦性能研究

通过性能测试、扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析等方法,对Cu-Ag-Cr合金的受流磨损性能进行了研究,探讨了该合金的受流磨损机理,并与Cu-Ag合金的受流磨损性能进行了对比.磨损试验采用自制的试验设备在干滑动的条件下进行,与合金对摩的是铜基粉末冶金材料.结果表明:Cu-Ag-Cr合金的磨损率随着滑动速度和滑行距离的增大而增大;合金在受流状态下的磨损机制主要是粘着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损;在相同的试验条件下,Cu-Ag-Cr合金的耐磨性能是Cu-Ag合金的2～3倍.     

微量Zr对Cu-Ag合金磨损行为的影响

采用真空熔炼的方法制备了CuAg-Zr合金，研究了微量Zr对Cu-Ag合金磨损行为的影响，探讨了合金的磨损机理．结果表明：Cu-Ag合金的磨损率随着Zr含量的增加明显减小，随着受电电流和滑动距离的增大逐渐增大．粘着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损是主要的磨损机制．微量Zr的加入使合金中形成弥散细小的析出相，使其磨损性能明显优于Cu-Ag合金．     

摩擦条件对Al2O3／Cu复合镀层耐磨性的影响

研究了用复合电沉积法制备的颗粒增强Al2O3／Cu复合材料在10～100N载荷下和0．5～5m／s滑动速度下的耐磨性能及其磨损机制。结果表明，随载荷增加，磨损率升高存在一临界值，在中载时，随滑动速度升高，磨损率在3～4m／s时出现极小值，不同速度载荷时，表现出不同的磨损机制。     

空心微珠-碳纤维共混改性聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能

通过模压成型制备了碳纤维与空心微珠共混改性的聚酰亚胺复合材料,采用MRH-3型摩擦磨损试验机研究了空心微珠含量、滑动速度及载荷对复合材料摩擦学性能的影响,并对其磨损形貌及机制进行了分析.结果表明:空心微珠-碳纤维/聚酰亚胺复合材料摩擦学性能优于其单独填充的聚酰亚胺基复合材料;空心微珠含量对共混改性的复合材料摩擦系数影响不大,但其磨损率随着空心微珠含量的增加先减小后增大;15％空心微珠-10％碳纤维(质量分数)共混增强的复合材料的减摩耐磨性能最佳;随着滑动速度提高,空心微珠-碳纤维/聚酰亚胺复合材料的摩擦系数下降,磨损率增大;空心微珠-碳纤维/聚酰亚胺复合材料摩擦系数随着载荷增加先下降后上升,而磨损率则随着载荷增加而增大;空心微珠-碳纤维/聚酰亚胺的主要磨损机制在较低载荷时为磨粒磨损,在较高载荷时为粘着磨损和磨粒磨损.     

电流密度对CNTs-Ag-MoS2-G复合材料滑动电摩擦磨损性能的影响

滑动电接触材料应具有良好的耐磨性能以及出色的导电性能,在航空航天领域中,制造先进的电接触材料尤为重要.实验中采用粉末冶金法制备CNTs-Ag-MoS2-G复合材料,研究了复合材料电摩擦磨损过程中的接触电阻及磨损率的变化,并通过扫描电子显微镜观察材料磨损后表面形貌.实验结果表明:在电流密度从5A/cm2增加到15A/cm2的过程中,复合材料接触电阻下降,体积磨损量增加,并且由于电弧侵蚀作用的影响,正刷的磨损量大于负刷,碳纳米管的特殊的基体增强作用及一定的导电导热能力使得CNTs-Ag-MoS2-G复合材料磨损量小于Ag-MoS2-G复合材料磨损量.     

电流密度对CNTs-Ag-MoS2-G复合材料滑动电摩擦磨损性能的影响EI

滑动电接触材料应具有良好的耐磨性能以及出色的导电性能,在航空航天领域中,制造先进的电接触材料尤为重要.实验中采用粉末冶金法制备CNTs-Ag-MoS2-G复合材料,研究了复合材料电摩擦磨损过程中的接触电阻及磨损率的变化,并通过扫描电子显微镜观察材料磨损后表面形貌.实验结果表明:在电流密度从5A/cm2增加到15A/cm2的过程中,复合材料接触电阻下降,体积磨损量增加,并且由于电弧侵蚀作用的影响,正刷的磨损量大于负刷,碳纳米管的特殊的基体增强作用及一定的导电导热能力使得CNTs-Ag-MoS2-G复合材料磨损量小于Ag-MoS2-G复合材料磨损量.     

铜基粉末冶金滑块材料组织及性能研究

采用冷压烧结粉末冶金法制备了铜基受电靴滑块材料。测试了材料的力学性能,用SEM、电滑动磨损试验等方法分析了材料的断口形貌和载流摩擦磨损性能,探讨了其磨损机理。结果表明,该材料的拉伸断裂呈脆性断裂,在非载流条件下,试样的磨损量随着试验载荷的增加而增大;载流条件下,电流产生大量的电弧热促进了石墨的润滑作用;加载10A电流情况下,磨损量随滑动速度的增加先减小后增大;加载30A电流情况下,磨损量随滑动速度的加快而增大。摩擦系数在滑动初始阶段迅速升高,在低速、载流情况下,这一现象更为明显。电流的加入使平稳阶段的摩擦系数相对较低。     

SiCp/A356铝基复合材料的磨损性能研究

在干摩擦条件下,对SiC颗粒含量20％的铝基复合材料在2～20 MPa载荷和200 r/min、400 r/min的滑动摩擦速度下进行摩擦系数及磨损率变化分析,并结合对磨损表面的SEM和EDS分析,探讨了SiC颗粒增强铝基复合材料的性能,并建立了在不同载荷和速度下的摩擦磨损机理图.研究表明,当载荷和摩擦速度都相对较低时,磨损表面主要为轻微的磨粒磨损,并伴随氧化磨损.当载荷达到10 MPa时,会发生轻微磨损向严重磨损转变,逐渐出现剥层磨损.最后在载荷为20 MPa、摩擦速度为400 r/min时,材料表面产生严重的粘着磨损.     

SiCw／Al复合材料干滑动摩擦磨损行为

用ＳＥＭ，ＸＲＤ和ＴＥＭ研究ＳｉＣｗ／ＬＤ２复合材料干滑动摩擦磨损规律及其组织结构的变化，结果表明：随正向载荷和滑动速度增加，材料表面发生从轻微磨损（轻微氧化磨损和高温氧化磨损）向严重磨损（磨粒损和粘差脱层）直至咬合的转化。试样表层出现沿滑动方向的塑性流变，ＳｉＣｗ沿滑动方向重新排列，表面层形成β－Ａｌ２ＩＯ３亚表层晶块及晶须破碎，裂纹在界面处理形成并向基体扩展。     

高碳铬轴承钢干滑动磨损机制的转化

本文通过干滑动磨损试验,系统地研究了经普通淬火和等温淬火处理的高碳铬轴承钢(GCr15)的干滑动磨损特性。研究结果表明,改变滑动条件会造成磨损作用机制的转化,而改变显微组织却只能影响磨损转化出现的快慢。研究还表明,与普通淬火处理工艺相比,等温淬火处理可使磨损转化的出现朝高载高速方向推移。     

钛合金干滑动摩擦行为与磨损机理研究进展

钛合金因具有高的比强度、比刚度,良好的耐蚀性和耐热性等优点,在航空航天、化工、能源等领域广泛应用,但钛合金存在表面硬度低、抗塑性剪切能力较差、不易加工硬化以及表面氧化物保护作用较差等缺陷,使其耐磨性较差,阻碍了其在耐磨损领域的发展。为了提高钛合金自身的耐磨性潜力和扩大其应用领域,本文主要概述了近年来国内外有关钛合金干滑动摩擦磨损领域的研究现状,讨论了影响钛合金摩擦磨损性能的主要因素以及在不同条件下的磨损机理,并对钛合金干滑动摩擦磨损行为的研究进行了展望。     

Microstructure and wear performance of Ni–20 wt.% Pb hypomonotectic alloys

The tribological properties of Ni–20 wt.% Pb alloys were measured by using a ball-on-disc reciprocating tribo-tester. The effects of load, sliding speed and melt undercooling on wear rate of the sample were investigated. The worn surface of Ni–20 wt.% Pb was examined using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results show that the wear properties of the samples undercooled by 85 and 390 K are obviously superior, which is attributed to more efficient transfer of Pb from the bulk material to the worn surface. The lubricating film is identified as a mixture of Ni₂O₃ and lead oxide by XPS analysis. At the same load or sliding speed, the predominant wear mechanisms can be identified as oxidative wear for the lower and larger undercooling and plastic deformation for the medium undercooling.     

Sliding wear resistance of iron aluminides

Room temperature dry sliding wear behaviour of iron aluminides containing 28% aluminium and various amounts of chromium has been investigated using pin on disk wear tester. The aluminides were heat treated to have orderedDO ₃structure. It was found that wear rate of the aluminides increased with the increase of applied normal load and sliding speed. Wear resistance of the aluminides increased with increase in chromium content. SEM observation of the worn surface showed that the microcutting and microploughing were the dominant sliding wear mechanisms.