微量润滑条件下Si3N4陶瓷 白口铸铁的摩擦学性能研究

采用块 盘式摩擦磨损试验方法,在MG 200摩擦磨损试验机上对Si3N4陶瓷 白口铸铁摩擦副进行了微量润滑条件下的摩擦磨损试验,同时根据试件的SME照片和能谱成分分析了摩擦磨损机理,为陶瓷材料的制备及减少磨损提供理论依据。试验和分析结果表明：微量润滑条件下Si3N4陶瓷的磨损率和摩擦系数要比干摩擦条件下小得多;Si3N4陶瓷的磨损率随载荷的增大而增大,滑动速度对磨损率的影响要小于载荷对其的影响;Si3N4陶瓷 白口铸铁的摩擦系数随速度的增大而减小,载荷的变化对摩擦系数的影响不大;Si3N4陶瓷的磨损是化学磨损、机体物质脱落和磨粒磨损共同作用的结果,其中化学磨损起主导作用。     

Si_3N_4球表面DLC膜在干摩擦条件下的摩擦学性能分析

采用非平衡磁控溅射技术在Si3N4球及高速钢基体上制备了类金刚石(DLC)膜。采用UMT-II型球盘式摩擦磨损试验机分别考察了Si3N4球、镀DLC膜Si3N4球及GCr15球的摩擦学性能,并分析了不同滑动速度和载荷下Si3N4球表面DLC膜的摩擦学性能。研究结果表明:Si3N4球的摩擦系数及磨损率约为GCr15球的一半,但因Si3N4球脆性较大,在摩擦过程中摩擦接触表面容易剥落;Si3N4球表面镀DLC膜能有效地改善Si3N4球脆性大的弱点,并具有良好的减摩作用;Si3N4球表面DLC膜所组成摩擦副的平均摩擦系数随着载荷的增加而增大;随着速度的增加摩擦副的摩擦系数先增大而后减小,滑动速度对摩擦副摩擦系数的影响比载荷明显。实验结果表明Si3N4球表面镀DLC膜适合于高速轻载的工况。     

工程陶瓷-典型金属摩擦副的摩擦学性能及组合优化

以Si3N4,SiC,ZrO2分别与45钢,GCr15,锡青铜QSn4-3,锡基巴氏合金ZChSnSb8-4组成的摩擦副为研究对象,对微量润滑条件下的工程陶瓷-金属摩擦副进行了摩擦磨损正交实验。结果表明:陶瓷-金属摩擦副整体具有良好的摩擦学性能,摩擦因数为0.1~0.25,陶瓷和金属偶件的磨损率均较低,为10-7 mm3/(N·m)数量级。其中,Si3N4-巴氏合金的摩擦因数最低,SiC-巴氏合金的磨损率最小。Si3N4具有自润滑特性,摩擦表面能够形成氧化膜,使其与金属组合具有较佳的摩擦学性能。锡基巴氏合金作为对磨件,易与陶瓷形成金属化合物润滑膜,其摩擦性能优于其他三种金属,Si3N4-锡基巴氏合金组合摩擦学性能最为优异。     

浸金属碳材料的载流摩擦磨损性能研究

以浸金属碳材料和铬青铜为配副,研究浸金属碳材料在载流条件下的摩擦磨损性能.结果表明:电流、速度、载荷是影响浸金属碳材料载流摩擦磨损性能的重要因素.在电流一定的条件下,浸金属碳材料的摩擦系数和磨损率都随速度的增大而增大;随着载荷的增大而减小.在载荷一定条件下,浸金属碳材料的摩擦系数和磨损率都随电流的增大而增大.与无电流条件下相比较,浸金属碳材料在载流条件下的摩擦系数明显减小,而磨损率却显著提高.     

类金刚石薄膜在干摩擦、油和脂润滑条件下的摩擦学性能分析

通过钢/类金刚石(DLC)薄膜摩擦副在干摩擦4、122油和L252脂润滑条件下的球-盘摩擦学试验,对比分析润滑条件、载荷、速度对DLC膜摩擦系数的影响,利用原子力显微镜分析膜层磨损性能,研究润滑条件对膜层磨损寿命的影响。结果表明:油、脂润滑下DLC膜最大静摩擦系数分别减小了17%和38%;从0～2000 r/min转速范围内,DLC膜摩擦系数随转速增加而减小,油润滑下相比干摩擦DLC膜摩擦系数小15%～48%,脂润滑下相比干摩擦DLC膜摩擦系数在0～500 r/min转速范围小,超过500 r/min后干摩擦DLC膜摩擦系数小;油和脂润滑条件下,DLC膜层的磨损程度明显降低,磨损率相比干摩擦条件下分别减小了7.4倍和15.5倍。     

碳化硅/碳化钨硬面密封摩擦副的摩擦磨损性能和机理研究

实验研究了干摩擦和水润滑条件下, 常压固相烧结碳化硅陶瓷(SSiC)及常压液相烧结碳化硅陶瓷(LPSiC)分别与碳化钨(WC)组成的硬面配对摩擦副的滑动摩擦磨损性能。在干摩擦条件下, 与LPSiC/WC摩擦副相比, SSiC陶瓷由于具有更大的晶粒尺寸和硬度, 导致SSiC/WC摩擦副具有更大的摩擦系数和更小的磨损量。磨损区域的SEM形貌结合面扫描分析、微区XRD分析结果表明: 微犁沟和微断裂导致SiC陶瓷的磨损, 疲劳损伤导致WC材料的磨损, 而摩擦过程产生的摩擦热导致磨出的WC颗粒氧化成无定型WO₃。在水润滑条件下, 与SSiC/WC摩擦副相比, LPSiC/WC摩擦副具有更大的摩擦系数和更低的磨损率。在干摩擦和水润滑条件下, 与SiC陶瓷作为动摩擦副配对相比, SiC陶瓷作为固定摩擦副的摩擦配对具有更小的摩擦系数和质量损失。     

不同载荷下干磨Cr_2O_3涂层中金刚石微粒的作用研究

纯Cr_2O_3和含10%金刚石微粒的两种Cr_2O_3喷涂层与Si3N4陶瓷球组成摩擦副,用摩擦磨损试验机进行不同载荷下的摩擦磨损实验。用型号为Hitachi-4800的扫描电镜和Micro XAM-100白光干涉仪分析两对摩擦副在不同载荷下的磨损形貌。结果表明,添加10%金刚石微粒的Cr_2O_3喷涂层的表面硬度和截面硬度均比纯Cr_2O_3涂层的高;随着载荷的增加,两种喷涂层的摩擦系数均呈现出降低趋势,且无论何种载荷作用下,纯Cr_2O_3涂层的磨损率有增大的趋势,而添加10%金刚石微粒的Cr_2O_3喷涂层的磨损率则呈现出相反的规律,且磨损率逐渐降低,表现出良好的减摩性能。干磨低载下Cr_2O_3涂层的磨损机理主要为粘着磨损和轻微的涂层剥落,高载下伴随轻微磨粒磨损;而含10%金刚石微粒的Cr_2O_3涂层具有良好的减摩特性,降低了涂层发生粘着和剥落的可能性。     

不同摩擦条件下MoS2-Ti3SiC2的摩擦学性能

采用热压烧结法制备MoS2添加量为4%(质量分数)的Ti3SiC2复合陶瓷,并研究其与GCr15钢在干摩擦和油润滑条件下的摩擦磨损特性及磨损机制.结果表明,Ti3SiC2复合陶瓷与GCr15钢在干摩擦时,随时间的变化,占主导地位的磨损机制发生了变化,从以磨粒磨损为主转变为以粘着磨损为主.摩擦系数为0.176～0.283,磨损率最大为2.657×10-6mm3·N-1·m-1.油润滑条件下摩擦系数为0.062～0.134,磨损率在10-7～10-6mm3·N-1·m-1之间.复合陶瓷的干摩擦系数略高于单相Ti3SiC2的摩擦系数0.17.     

聚乙烯醇水凝胶/不锈钢摩擦性能研究

利用球-盘摩擦试验机研究润滑状态、载荷、滑动速度和不锈钢球直径对PVA水凝胶/不锈钢球摩擦副摩擦系数的影响.研究结果表明PVA凝胶内的自由水对摩擦副起着良好的润滑作用.在摩擦的起始阶段,干摩擦和润滑剂润滑状态下的摩擦系数相差甚微,随摩擦时间的延长,干摩擦状态下的摩擦系数在短时间内急剧上升,而润滑剂润滑状态下的摩擦系数基本保持不变;摩擦副的摩擦系数随滑动速度和不锈钢球直径的增加而下降,当滑动速度从45r/min升至225r/min时,摩擦副的摩擦系数下降54.24%;摩擦系数随载荷的增加而上升,但在低载荷区,摩擦副的摩擦系数的上升速率明显大于其在高载荷区的上升速率.随着载荷的增加,凝胶中自由水对摩擦副的润滑作用逐渐增强.     

45CrNi摩擦磨损性能研究

利用销盘摩擦磨损试验机,考察了干滑动摩擦条件下滑动速度、接触压力对45CrNi摩擦副摩擦磨损性能的影响.研究结果表明:在相同的试验条件下,530 ℃回火销的磨损率、摩擦系数较大;磨损率与硬度并不成绝对的反比关系.材料的磨损率随着接触压力、滑动速度的增加而增大;摩擦系数随着接触压力的增大而减小.     

Friction and wear behaviors of B4C/6061Al composite

The friction and wear behaviors of B₄C/6061Al composite were studied by considering the effect of sliding time, applied load, sliding velocity and heat treatment. The results show that, when the sliding time, applied load and sliding velocity reach critical values (namely 120 min, 30 N and 240 r min⁻¹, respectively), the mass loss and friction coefficient (COF) increase significantly. Severe delamination wear is the main wear mechanism after sliding for 120 min and under an applied load of 30 N. While fretting wear happens at a sliding velocity of 240 r min⁻¹. After solution-treated at 550 °C for 1 h and then aged at 180 °C for 15 h, the composite shows the highest wear resistance owing to the precipitation of β″ (Mg₂Si) phases in the matrix and the strong interface bonding between B₄C particles and the matrix alloy.     

差速器磨损原因分析

某汽车上的差速器定位销断裂,齿轮轴轴向移出,对定位销的断口形貌进行了分析,对齿轮轴和齿轮进行了磨损、硬度和金相组织分析,发现齿轮轴与齿轮组成的摩擦副由于进入异物,破坏油膜润滑,发生了磨粒磨损、疲劳磨损和粘着磨损,导致了定位销断裂。     

高聚物磨损研究的近况

随着高分子材料的应用日益广泛，其磨损现象越来越受到重视。本文综述了近年来国内外学者在高分子材料磨损方面的研究工作，着重阐述了滑动磨损、磨粒磨损、冲蚀磨损的研究进展。     

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。     

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.     

A Review on Fretting Wear Mechanisms,Models and Numerical Analyses

Fretting wear is a material damage in contact surfaces due to micro relative displacement between them. It causes some general problems in industrial applications, such as loosening of fasteners or sticking in components supposed to move relative to each other. Fretting wear is a complicated problem involving material properties of tribo-system and working conditions of them. Due to these various factors, researchers have studied the process of fretting wear by experiments and numerical modelling methods. This paper reviews recent literature on the numerical modelling method of fretting wear. After a briefly introduction on the mechanism of fretting wear, numerical models, which are critical issues for fretting wear modelling, are reviewed. The paper is concluded by highlighting possible research topics for future work.     

热等静压Al2O3／SiC和SiCw／SiC陶瓷磨粒磨损行为的比较研究

通过ＳＥＭ观察和ＥＤＸＡ分析对Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ和ＳｉＣｗ／ＳｉＣ陶瓷的耐磨粒磨损性进行了比较研究。在低应力下，Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ陶瓷的耐磨性优于ＳｉＣｗ／ＳｉＣ陶瓷，而在较高应力下则相反。     

Abrasion Behaviour of Boronized Layer

1.IntroductionBoronizing can evidently increase thesurface hardness and wear resistance of me-tallic materials[1].It is simple in technique,not expensive and widely used on tools,diesand some other parts which are easy towear.However the wear mechanism andbehaviour of boronized layer are not clearwhen abraded by mixed abradants such ascoal,hard mineral etc.[2,3].Several metallic materials commonly     

齿轮传动箱断裂失效分析及预防

齿轮传动箱在使用中产生疲断裂，通过电镜观察，金相检验力学性能测试及力计算等方法进行分析，找出了引起疲劳破坏原因，并提出了改进措施。     

高铬铸铁耐泥沙磨损的机理探讨

在自制的模拟疏浚工况的立式泥沙磨损试验机上，对45钢和含碳量分别为2％和3％的高铬铸铁进行了泥沙磨损试验。运用扫描电镜观察了这几种材料在泥沙磨损条件下的磨损表面形貌，分析了它们的磨损机理。对于象45钢这类较软的材料，在泥沙磨损条件下，材料的磨损机理主要是显微切削和多次塑性变形。对于含有较多高硬度碳化物质点的高铬铸铁类材料，在泥沙磨损条件下，材料的磨损机理主要是基体组织的显微切削和碳化物颗粒的脱落。提出了在泥沙磨损条件下提高材料耐磨性的途径：一方面是如何减少基体组织的显微切削磨损；另一方面是如何使碳化物不易脱落，更好地起到保护基体的作用。