冷轧成形钛/钢层状复合板界面结合强度的影响因素EI北大核心CSCD

采用冷轧复合法制备钛/钢层状复合板,研究轧制压下率、轧制道次、表面粗糙度、原材料状态和轧制速率对钛/钢层状复合板界面结合强度的影响。结果表明:界面作用力和轧制力对界面的作用时间是影响钛/钢层状复合板界面结合强度的主要因素。轧制压下率、表面粗糙度和原材料状态通过影响界面作用力来影响钛/钢层状复合板的界面结合强度;轧制速率通过影响轧制力对界面的作用时间来影响钛/钢层状复合板的界面结合强度;钛/钢层状复合板的冷轧复合效果与轧制道次无关,只有单道次轧制压下率超过临界轧制压下率时,才能实现冷轧复合。     

冷轧成形钛/钢层状复合板界面结合强度的影响因素

采用冷轧复合法制备钛/钢层状复合板,研究轧制压下率、轧制道次、表面粗糙度、原材料状态和轧制速率对钛/钢层状复合板界面结合强度的影响。结果表明:界面作用力和轧制力对界面的作用时间是影响钛/钢层状复合板界面结合强度的主要因素。轧制压下率、表面粗糙度和原材料状态通过影响界面作用力来影响钛/钢层状复合板的界面结合强度;轧制速率通过影响轧制力对界面的作用时间来影响钛/钢层状复合板的界面结合强度;钛/钢层状复合板的冷轧复合效果与轧制道次无关,只有单道次轧制压下率超过临界轧制压下率时,才能实现冷轧复合。     

压延铜箔轧制压下率与组织织构和耐弯折性能的关系

采用退火态轧制铜带为原料,进行不同压下率的箔轧,研究箔轧压下率与铜箔组织织构及耐弯折性能的关系,并探讨其机理。结果表明,铜箔微观组织由沿轧制方向被拉长的扁平状晶粒组成,相邻晶界间距平均值随着箔轧压下率增大而显著减小;当箔轧压下率为90.7%时,铜箔相邻晶界间距平均值仅为0.52μm。铜箔轧制织构以铜型、S型和黄铜型织构为主。随着压下率的增大,轧制织构整体强度增大,取向不断集中。当箔轧压下率为90.7%时,铜箔的耐弯折性能最好,疲劳寿命可超过300次。大的箔轧压下率使得铜箔的晶粒尺寸更薄及取向更集中是铜箔耐弯折性能提高的根本原因。     

变形量对铜包铝复合扁线轧制变形的数值模拟与实验研究

采用刚塑性有限元法,研究了变形量对铜包铝复合棒材由圆断面到扁平断面的轧制变形行为的影响,并对模拟结果进行了实验验证。结果表明:铜包铝棒材平辊轧制的宽展率和延伸率与压下率之间存在较为明显的线性关系;随压下率的增加,宽展指数先增大后减小,在压下率为40%时达到最大,为1.9;在后续轧制道次中,扁形断面铜包铝复合材料的压下率对轧制延伸变形的影响比宽展变形更显著;有限元计算结果与实验结果具有较好的一致性。     

轧制润滑对轧机主传动系统自激振动影响

为研究热连轧机组F2轧机轧制过程中自激振动产生机理及如何消除轧机自激振动,将轧机主传动系统简化为两固有频率相同的单自由度系统建立扭振模型的非线性动力学方程。用渐进法求解非线性动力学方程。结合仿真分析表明,由于轧制变形区轧制润滑不稳定,使变形区摩擦系数下降出现负阻尼现象导致轧机产生自激振动;合理改变轧制润滑液的动力粘度及轧制速度,可避免轧制系统内产生负阻尼。     

轧制油对压延电子铜箔的腐蚀

为了探究轧制油对压延电子铜箔的腐蚀情况,对铜箔进行了静态浸泡腐蚀,探讨腐蚀时间、温度对腐蚀过程的影响；采用间歇性腐蚀试验研究了轧制油腐蚀性和金属腐蚀率随腐蚀时间的变化；以苯并三氮唑(BTA)为缓蚀剂进行了初步的缓蚀试验,通过扫描电镜(SEM)观察缓蚀效果.结果表明:静态腐蚀时,铜箔腐蚀速率随腐蚀时间呈波动性变化,腐蚀3h时腐蚀速率最高,达到0.780 mm/a,腐蚀9h时腐蚀速率最低,为0.366 mm/a；铜箔表面腐蚀分为主要腐蚀生成Cu2O和Cu2O被进一步氧化为CuO 2个阶段；随着与铜箔接触时间的延长轧制油颜色逐渐加深,一方面是由于铜箔腐蚀产物溶于或者混入轧制油中,另一方面是因为铜离子催化轧制油氧化变质；在100℃以下铜箔腐蚀速率随温度增高而增加,超过100℃后腐蚀速率反而下降；随腐蚀时间延长,轧制油腐蚀性和金属腐蚀率降低；轧制油中加入缓蚀剂后,铜箔表面腐蚀明显改善.     

超环面行星蜗杆传动摩擦理论研究

文章通过相对运动关系分析，给出了超环面行星蜗杆传动中共轭运动零件行星轮与定子、行星轮与蜗杆之间相对滑动率的计算方法，得出了凸峰接触时行星轮与定子及蜗杆之间摩擦系数的计算公式；以弹流润滑理论为基础，给出了液体润滑时行星轮与定子及蜗杆之间齿面摩擦系数的计算公式；进而给出了混合摩擦状态下行星轮与定子及蜗杆之间摩擦系数的计算公式。然后，运用上述公式讨论了液体润滑时行星轮与定子及蜗杆之间齿面摩擦系数的相对大小及其随传动参数的变化规律；给出了行星轮与定子全部为凸峰接触时摩擦系数随传动参数的变化规律；讨论了混合摩擦状态下，行星轮与定子之间摩擦系数随膜厚比的变化规律。     

压下率对轧制单层晶极薄带晶界滑移特性的影响

采用退火态单层晶轧制铜箔为原料,进行不同压下率的箔轧.以多晶体位错滑移及塑性流动机制为基础,建立了考虑潜在硬化和晶格转动效应的率相关晶体滑移本构模型,分析了压下率对轧制单层晶极薄带晶界附近区域变形分布特性、取向演化和滑移系激活规律的影响,并探讨其机理.确定了合理的材料本构参数,铜箔拉伸实验与晶体塑性有限元模拟得到的应力-应变曲线一致.所建立的晶体塑性有限元模型,可很好的模拟最大压下率达到80%时轧制单层晶铜箔的变形过程.结果表明:1)由于晶粒形状、晶界及晶粒取向的作用导致晶内-晶间变形分布非均匀性;2)由于晶粒间复杂的相互作用导致晶粒取向主要绕横向(TD)进行旋转,且旋转角度和取向分散度随压下率的增加而增大;3)在晶内-晶间不同区域的滑移系启动存在显著差异,启动滑移系随压下率的增加而增多,当压下率小于等于60%时,在晶粒表层和晶界处,滑移系成对发生启动,当压下率达到80%时,表层和晶界处为多滑移系启动情形;4)滑移最先从晶粒表层和晶界处开始,然后向晶粒内部延伸.     

轧制方式对ZK60镁合金组织与性能的影响

目的 通过显微组织表征和拉伸性能测试等方法,研究轧制温度、多道次累积压下率及轧制路径对ZK60镁合金组织演变和力学性能的影响。方法 通过在不同温度（300、340、380、420℃）与同一多道次累积压下率下进行轧制实验,明确了后续轧制实验的轧制温度。随后在同一温度、单个道次压下率为10%、不同累积压下率下进行多道次单向轧制及交叉轧制实验,并对轧制后试样的力学性能及微观组织进行分析。结果 当轧制温度为380℃、累积压下率为40.1%时,材料动态再结晶程度最大,平均晶粒尺寸减小为15.48μm,合金抗拉强度和断后伸长率最大,分别为301.46 MPa和20.56%。与多道次单向轧制相比,交叉轧制后合金板材基面织构强度明显降低,极密度值降低为9。材料RD方向的抗拉强度提高了6.35%,断后伸长率没有明显变化,TD方向的抗拉强度略微下降,但断后伸长率提高了71.47%,TD方向由脆性断裂转为韧性断裂。结论 随着温度与累积压下率的上升,ZK60镁合金的动态再结晶程度提高,晶粒得到细化,材料力学性能得到提升。在相同温度与累积压下率下,经交叉轧制后,材料基面织构显著削弱,材料的各向异性得到改善。     

有关冷轧生产TA18钛合金管材加工工艺分析

针对小规格厚壁TA18钛合金无缝管试生产中遇到的内表面易产生裂纹、成品率低的问题,研究了冷轧工艺参数对管材表面质量和拉伸性能的影响,探索提高管材成品率的方法。结果表明：两辊开坯轧制变形量选择39％,管材内外表面质量较好;用三辊轧机进行中间道次轧制时,Q值小于0．87,管材内表面质量较好;成品管材轧制变形量选择30％,能够得到较好的力学性能和显微组织。为了提高TA18钛合金管材的成品率,在轧制过程中每轧制1～2个道次,就进行除油、酸洗、退火、矫直处理,再用喷砂＋酸洗方法去除内表面裂纹。采取该措施后,成品管材探伤合格率提高到35％-40％。     

润滑状态下线接触滑动粗糙界面的动摩擦特性研究

滑动粗糙界面的摩擦润滑特性对界面的润滑设计和润滑状态预测具有重要的理论和实际意义。本文通过建立不同润滑状态下的滑动粗糙界面模型,基于界面的法向载荷由润滑油膜和粗糙体共同承担的载荷分配思想,采用Greenwood-Williamson统计模型描述粗糙表面形貌,考虑界面润滑的时变效应和润滑油的粘-压特性,建立了线接触滑动粗糙界面的油膜厚度方程和粗糙体接触压力方程,获得了整个润滑区的润滑油膜载荷比例因子、油膜厚度和摩擦系数随滑动速度的变化关系,推导了界面由混合润滑过渡为液压润滑的临界速度关系表达式,分析了滑动粗糙界面的润滑承载机理,获得了界面油膜厚度、摩擦系数和临界速度随界面形貌参数、法向载荷、润滑油属性参数的变化规律,为机械结构的界面润滑设计、润滑状态预测和润滑优化提供理论和实验参考。     

考虑动载荷和表面粗糙度的渐开线齿轮摩擦因数的研究

 进行齿面摩擦因数的研究,对于减少摩擦损失、改善系统传动性能等具有重要的意义．建立渐开线圆柱齿轮的非线性时变单自由度动力学模型,求解得到动态啮合力和单对轮齿的受力．结合载荷分担概念和弹流润滑理论,得到考虑表面粗糙度和动态载荷的不同啮合位置处的齿面摩擦因数,并与静态载荷条件的结果进行对比．同时分析转速、表面粗糙度和润滑剂黏度等工作条件对摩擦因数的影响．研究结果表明：动态载荷对油膜厚度、油膜承载比例和摩擦因数均有一定程度的影响．进入啮合段,油膜较薄,油膜承载比例较低.退出啮合段,油膜增厚,油膜承载比例增高.转速对摩擦因数的影响并非单调的,摩擦因数先是随着转速的增大显著减小,而后随着转速的增大而增大．随着表面粗糙度的增大,摩擦因数随之明显增大．在一定的黏度范围内,随着润滑剂黏度的增大,摩擦因数随之明显减小．     

润滑的状态转化

报道了薄膜润滑的本质以及它与弹流润滑和边界润滑间关系的研究结果。根据各种特性膜厚度的变化分析了各润滑状态之间的转化关系，提出了润滑状态与宏观摩擦副所处状态关联与区分准则。     

直线运动滚动导轨副混合润滑研究

综合考虑了直线运动导轨副接触几何、预紧力、真实表面粗糙度、曲率系数等因素,建立了直线运动导轨副混合润滑数值模型,研究了滑块移动速度、曲率半径系数、工作载荷、表面粗糙度对导轨接触副润滑特性的影响,得到结论:导轨副法向工作载荷、最大赫兹接触压力和赫兹接触半径随着外加总载荷的增大而增大,平均膜厚随着载荷的增大而减小;混合润滑模型可预测导轨副在大范围工况条件下完整的润滑状态;直线运动导轨大多工作在混合润滑状态下,随着滑块移动速度的增加,接触界面由边界润滑状态向混合润滑状态转变,润滑性能逐渐提高;适当增加曲率半径系数,有利于润滑油膜的形成与稳定。     

Analysis of lubricity and cavitation problem of oil and refrigerant mixture for hermetic compressors

The study is based on the results of experimental and theoretical research, the aim of which was to reveal the potential for the decrease of friction losses in the refrigerator's compressors. Lower viscosity oils as well as decreasing crankshaft diameters should lower the said losses. However, these measures can cause an adverse effect, if hydrodynamic lubrication regime transforms into boundary one, and the bearing eccentricity ratio reaches unity. The main objective of the study is to explain why the almost ideal surfaces of shaft and bush do wear when the carrying capacity of lubricating film theoretically exceeds real loads at eccentricity ratio 0.9 or even less. This disagreement, which also is presented in the study, can be explained by cavitation only partially. This study makes an assumption that the boundary value, i.e. oil film height, at which cavitation is starting, depends on a minimum height of the lubricating oil film, i.e. minimum clearance between shaft and bush.     

Experimental analysis of nanomechanics of spherical titanium oxide nanooils in reducing friction

This work explores the nanomechanics of sphere titanium oxide nanooils in reducing friction between two pieces of cast iron. A friction test is performed using an ATE-77 Reciprocal Tribological Tester made by Cameron-Plint Tribology Limited, England. The friction between two pieces of cast iron was determined 25-135 degrees C using home-made titanium oxide nanooils. In elastohydrodynamic lubrication (EHL), the lubricant is subjected to enormous pressures, there is considerable local heating, and the assumption of constant viscosity no longer holds up. The derivation of the governing equations for elastohydrodynamic lubrication, the pressure and temperature dependence of viscosity is recognized after the lubrication thin film approximation has been made. The viscosity of the nanooils consistently exceeded that of the paraffin oil enlarging the partial EHL area with a complete lubricating film between two move iron surfaces. The spherical geometry of TiO2 nanoparticles caused them to act as a rolling medium when the machine parts move which is in the solid friction area. Because they provide a rolling function, spherical titanium oxide nanoparticles have feasible tribological and lubrication applications in the mechanical industry to reduce noise, vibration and friction wear.     

混合润滑状态下结合面的法向接触刚度研究

针对润滑条件下机械结合面的接触特性受油膜影响的问题,基于结合面接触刚度由油膜接触刚度和固体表面接触刚度组成的思想,建立混合润滑状态下结合面的法向接触刚度模型。采用三维的Weierstrass-Mandelbrot函数获得具有分形特征的粗糙表面,并基于统计学方法建立干摩擦条件下结合面的法向接触刚度模型,考虑了微凸体的完全弹性变形、弹塑性变形以及完全塑性变形过程。在此基础上,求解了油膜的等效厚度并建立油膜的接触刚度模型。结果表明:结合面的法向接触刚度随法向载荷的增加而增加,且混合润滑状态下结合面的接触刚度大于干摩擦条件下结合面的接触刚度;该模型避免了油膜厚度测量难的问题,为机械结构的润滑状态预测提供了帮助。     

液力挤压高比重钨合金材料的润滑与摩擦

应用流体润滑理论研究了液力挤压大变形高比重穿甲弹芯钨合金材料的润滑与摩擦,并对液力挤压中形成连续滑润膜的必要条件进行了公式推导.结果表明,坯料的表面状态、润滑剂和液体介质的种类影响液力挤压高比重钨合金材料的润滑和摩擦.当坯料用二硫化钼润滑脂润滑并以蓖麻油或其它矿物油作为压力介质时,就可获得最有利的摩擦状态和润滑状态.且当坯锭移动速度达到某一数值以上时,还可以形成连续的滑润膜.而连续滑润膜的形成是实现稳定挤压、改善挤压制品质量、消除粘着滑移的最有效手段.     

圆柱滚子轴承混合润滑状态下的超声法膜厚测量

圆柱滚子轴承由于其线接触特点被广泛应用于各类低速重载工况下的大型设备中,其运行性能和稳定性与滚子和内外圈间的接触润滑状态密切相关;基于等效刚度的超声法可用于实际工况的滚子轴承弹流润滑油膜厚度测量,但无法直接适用于低速重载工况下流体润滑和粗糙峰接触共存的混合润滑状态膜厚测量。为此,提出了一种混合润滑状态下的超声测量方法,建立了界面油膜刚度和粗糙体接触刚度的并联模型,通过引入接触系数并结合经验公式对超声法所测界面总刚度进行分解,获取混合润滑状态下的油膜刚度,进而得到更加准确的油膜厚度。将实验结果和理论结果的对比分析,验证了该模型的可行性和有效性。     

PTFE微粉/CF改性PEEK复合材料的摩擦磨损性能

为解决核电水循环系统中鼓型旋转滤网驱动装置的耐腐蚀问题,本文研究了碳纤维和聚四氟乙烯微粉改性的聚醚醚酮复合材料在干摩擦、水润滑和油润滑条件下的摩擦磨损性能.通过机械共混、高温模压的方法,制备了不同质量分数的聚四氟乙烯(PTFE)微粉/碳纤维(CF)/二硫化钼(MoS_2)/聚醚醚酮(PEEK)复合材料.采用拉伸试验机和塑料洛氏硬度计测试其力学性能,采用摩擦磨损试验机测试了复合材料在干摩擦、水润滑和油润滑条件下的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜对其摩擦表面形貌进行分析.结果表明:复合材料在水润滑和油润滑时摩擦系数及磨痕宽度均较小,但水润滑时摩擦系数波动幅度较大且磨痕宽度略高;复合材料在干摩擦条件下的磨损机制以磨粒磨损为主,伴有疲劳磨损,油润滑时摩擦面可形成连续的润滑膜而保持光滑,水润滑时水流冲刷破坏了摩擦面上固体润滑膜的稳定性;CF质量分数增加时,复合材料的洛氏硬度和压缩强度递增,压缩强度达到164 MPa,PTFE微粉质量分数增加时,复合材料的洛氏硬度和压缩强度递减;CF质量分数增加时,复合材料的干摩擦系数及磨痕宽度下降,PTFE微粉质量分数增加时,复合材料的干摩擦系数下降,达到0.17.