载荷和温度对SiCp/A357复合材料摩擦磨损特性的影响

采用铸造法制备了SiCp/A357复合材料。在MVF-1A摩擦磨损试验机上研究了外加载荷和温度对SiCp/A357复合材料干滑动摩擦磨损性能的影响,对磨环材料为45^#钢。采用SEM对铝基复合材料磨损面形貌进行了分析。结果表明：随着外加载荷的增加,复合材料的摩擦系数和磨损率呈现先降低后增加的趋势;载荷为100 N时,复合材料的摩擦系数最稳定,磨损率最小。复合材料的摩擦系数和磨损率对温度变化很敏感,在115℃以下,磨损率变化较小,以磨粒磨损机制为主;当温度超过165℃时,摩擦系数波动明显,磨损面塑性变形严重,此时以粘着磨损机制为主。     

AS41耐热镁合金的摩擦学行为研究

本文研究了AS41耐热镁合金在室温和200℃时的显微组织、力学和摩擦学性能,并探讨了其在高温的摩擦学机理。研究表明:AS41耐热镁合金主要由基体(α-Mg)相和第二相(Mg17Al12、Mg2Si和MgO相)组成,其在200℃时除延伸率有所增加外,抗拉强度和屈服强度均较室温时显著下降。耐热镁合金的摩擦系数随载荷增大而减小,滑行速度和滑行距离对摩擦系数的影响不大;磨损率随着载荷和滑行距离的增加而增大,但随滑行速度的增加而减小;且耐热镁合金在200℃的摩擦学性能优于其室温摩擦学性能。随着载荷变化,磨损机理发生变化;低载荷时表现为氧化磨损和磨粒磨损;中等载荷时表现为磨粒磨损和轻微剥层磨损;较高载荷时表现为剥层磨损。     

7075铝合金板材热冲压成形中的高温摩擦

采用自制的板带高温摩擦试验机模拟实际固溶–冲压–淬火一体化热成形工艺下7075铝合金的高温摩擦过程,分别对上下摩擦头进行冷却和加热以模拟实际热冲压过程对模具和压边圈的冷却和加热,分析了下模加热温度、法向载荷和滑动速度对7075铝合金摩擦行为及磨损机理的影响。结果表明:铝合金摩擦系数随着下模加热温度的升高而增大,磨损机制由300 ℃时的黏着磨损转变为500 ℃时的黏着磨损、氧化磨损和磨粒磨损;施加法向载荷越大,摩擦系数越大,不同载荷下磨损机制均为黏着磨损及轻微的磨粒磨损,且随着载荷增大,黏着磨损程度有所加深;高滑动速度导致了磨损表面局部氧化物的生成,使摩擦系数随着滑动速度增大而减小,滑动速度为30 mm·s?1时,磨损机制主要是氧化磨损、磨粒磨损和黏着磨损。      

TC4钛合金细丝摩擦磨损性能研究

选用不同载荷（F）和摩擦速度（V）进行正交对比实验,研究TC4钛合金金属丝在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,得出载荷和摩擦速度与TC4细丝摩擦系数和磨损率间的相关规律。采用扫描电子显微镜和能谱仪观察并分析了TC4细丝表面磨损形貌、元素种类及物相组成,并讨论了TC4细丝的磨损机制。结果表明：在摩擦速度相同时,载荷增大,摩擦系数先增大后减小,磨损率则持续增大;当载荷不变时,摩擦速度与摩擦系数呈负相关,与磨损率呈正相关。在TC4磨损机制中,氧化磨损和磨粒磨损主要出现在低载荷和低速情况下,氧化磨损和粘着磨损主要出现在中载荷和中速情况下,磨粒磨损主要出现在高载荷情况下,而氧化磨损则出现在高速下。随F·V值增大,摩擦系数先减小后增大,磨损率与F·V值呈正相关。     

0Cr17Ni7Al钢的摩擦磨损行为研究

采用销盘式高温磨损试验机对0Cr17Ni7Al钢进行干滑动摩擦磨损试验,研究了该材料不同热处理状态、不同工况下的摩擦磨损行为,采用EDS、XRD、SEM分析磨损表面成分、形貌和磨面剖面结构,探讨0Cr17Ni7Al钢的磨损机理。结果表明:磨损率随着载荷的增加而增加,随环境温度的升高而升高。其中在环境温度25℃和200℃低载时,磨损形式主要以磨粒磨损为主,随着载荷增加变成由粘着磨损和磨粒磨损混合作用机制。200℃高载时候磨损形式主要以粘着磨损为主,400℃时开始出现疲劳磨损。环境温度25℃和200℃低载时固溶处理试样的耐磨性最好,而在400℃时最差。     

45CrNiMoVA与PCrNiMo配副的摩擦磨损特性

 在自制的销盘式干滑动摩擦磨损实验机上研究了45CrNiMoVA与PCrNiMo配副的摩擦磨损特性。结果表明：材料的磨损率随着速度、载荷的增加而增大;摩擦因数随着载荷增加而减小;随着速度的改变磨损率的变化规律为：减小、增大、再减小;硬度对实验材料磨损率的影响与通常所用材料不同,磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损。     

氟金云母玻璃陶瓷摩擦磨损性能研究

在MPX-2000型摩擦磨损试验机上考察了不同载荷下氟金云母玻璃陶瓷与碳钢对摩时的摩擦磨损性能,用金相显微镜观察和分析磨损表面形貌,测试了摩擦系数和玻璃陶瓷的磨损率,并探讨了材料的磨损机理。结果表明,随着载荷的增加,摩擦副的摩擦系数明显增大,有较大波动。     

NM400/NM500级矿山机械用钢的高温磨损性能及机理

将直径为5 mm的混合烧结Al₂O₃陶瓷球安装在高温滑动摩擦试验机夹持工具上与耐磨钢组成摩擦副, 研究了耐磨钢与氧化铝陶瓷球在200~300 N、100~400 r·min-1不同载荷下的滑动摩擦行为.结合X射线衍射分析技术和扫描电镜等分析手段研究了NM400和NM500两种耐磨钢在室温~300℃下摩擦界面处材料的氧化物形成、磨损表面形貌和显微组织等行为.随温度升高, NM400和NM500的摩擦系数仍然处于0.27~0.40的范围内, 但两者的平均摩擦系数分别从0.337、0.323逐步降低至了0.296和0.288.在300℃时, 氧化物的产生是摩擦系数略有下降的主要原因.随着温度的升高, 摩擦行为首先以磨粒磨损为主, 随后逐渐发生氧化物的压入-剥离-氧化现象, 使磨损速率略有降低.通过高温摩擦磨损行为与微量氧化模型的分析发现, NM400和NM500钢在室温至300℃的磨损机制是磨粒磨损、挤压变形磨损以及微量氧化物磨损的共同作用.NM500钢表现出更加良好的耐磨性能主要原因是其硬度强度高于NM400钢.在高强微合金马氏体耐磨钢中添加少量合金元素, 使其在高温摩擦过程中产生一定量稳定附着的氧化物, 在一定程度上能够起到降低磨损率的作用.      

钛合金与钢的干滑动磨损行为对比

采用高温磨损试验机对TC11合金和H13钢进行了各种温度和载荷下的磨损试验,对比研究了它们的磨损行为。研究发现,随温度和载荷的变化,TC11合金和H13钢表现出完全不同的磨损行为。随着温度升高,TC11合金的磨损率在200℃时增加,然后大幅度降低,在400~600℃达到最低值。而H13钢的磨损率先降低,在200℃达到最低值,随后显著增加,在400~600℃出现从轻微至严重磨损的转变。其行为差异是由于氧化物的保护作用和两种材料热软化抗力的不同而引起的。     

载荷和速率对(W,Mo)C/Al2O3/La2O3材料高温摩擦磨损性能的影响

采用热分解法和还原法制备了(W,Mo)C/Al₂O₃/La₂O₃粉末,利用等离子烧结技术在1600℃烧结制备了(W,Mo)C/Al₂O₃/La₂O₃复合陶瓷材料,并测试其力学性能。以Si3N4为对磨件在HT-1000试验机上进行高温摩擦磨损实验,研究材料在600℃时摩擦速率和载荷对摩擦系数以及磨损率的影响,并利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析微观形貌,探究其磨损机制。实验结果表明,在600℃,7.5 N条件下,随着摩擦速率的增加摩擦系数和磨损率都在减小。当摩擦速率为33.6 m·min^-1时具有最低的摩擦系数和磨损率,分别为0.4和4.21×10^-6mm³·Nm^-1。在600℃,16.8 m·min^-1条件下,随着载荷的增大,摩擦系数和磨损率逐渐增加。在600℃,5.0 N,16.8 m·min...     

成型工艺对树脂基摩擦材料及其摩擦学性能的影响

以碳纤维2.5D浅交弯联结构为预制体,分别采用树脂传递成型工艺(RTM)和热压成型工艺(HPM)制备了碳纤维增强酚醛树脂基摩擦材料.通过MS-T3001摩擦磨损试验机考核了材料的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜、激光三维形貌扫描仪观测了材料的磨损形貌,对比分析了两种成型工艺对材料摩擦学性能的影响.结果表明:随着滑动速度和工作载荷的增大,材料的摩擦系数均减小.热压成型工艺成型摩擦材料的主要磨损形式为磨粒磨损,摩擦系数0.085~0.130,磨损率1.5×10-8 g·N-1·m-1.树脂传递成型工艺成型摩擦材料的主要磨损形式为黏着磨损和疲劳磨损,摩擦系数0.075~0.120,磨损率7.5×10-8 g·N-1·m-1.      

SLM-316L细丝脂润滑摩擦磨损性能

为研究金属橡胶用选择性激光熔融(SLM)技术制备的316L不锈钢细丝在脂润滑条件下的摩擦磨损性能,探讨了不同载荷、不同摩擦速度以及载荷(F)和摩擦速度(v)共同作用的Fv因子对SLM-316L细丝摩擦系数和磨损率的影响规律,利用扫描电镜观察细丝磨损表面形貌,利用能谱仪（EDS）检测磨损表面元素种类与原子分数,分析其磨损机制。结果表明:在脂润滑条件下,摩擦系数随着载荷的增大而减小,磨损率随载荷的增大呈先降后升的趋势。摩擦系数和磨损率均随摩擦速度的增大呈先升后降趋势。低载荷下SLM-316L细丝磨损机制主要为磨粒磨损和轻微的氧化磨损,较高载荷下氧化磨损加剧并伴随疲劳磨损。低摩擦速度下SLM-316L细丝磨损机制主要为疲劳磨损和氧化磨损,较高摩擦速度下氧化磨损减弱,以磨粒磨损为主。摩擦系数随Fv值的增大而减小,磨损率随Fv值的增大呈先升后降再升的变化趋势。因此用SLM-316L细丝制备的金属橡胶在脂润滑条件下最佳工作参数:Fv等于0.04 N?m?s?1,即载荷10 N、摩擦速度240 mm?min?1。      

SLM成形Al-Cu-Mg 合金的摩擦磨损性能

铝合金具有低密度、高比强度、较好的耐蚀性等优点，被广泛应用于航空、船舶和汽车等领域；选区激 光熔化成形可以一次性成形复杂零件，具有良好的应用前景。对选区激光熔化（SLM）成形的Al-Cu-Mg 合金 摩擦磨损性能进行了研究，并与成分相近的铸造ZL205A合金性能进行对比，结果表明，采用SLM工艺成形可 细化合金晶粒，改变Al2Cu 的尺寸与分布，使晶粒细小均匀。与铸造ZL205A合金相比，SLM成形Al-Cu-Mg 合金的磨损率和摩擦因数均有不同幅度的降低。SLM成形Al-Cu-Mg 合金横截面的耐磨性最好，纵截面耐磨 性次之，铸造ZL205A的耐磨性最差。SLM成形Al-Cu-Mg 合金的磨损机制随着载荷的变化而不同：低载荷时 的磨损机制以磨粒磨损为主，粘着磨损和塑性挤出磨损并存；中载荷时的磨损机制为磨粒磨损、粘着磨损并伴 随氧化磨损；高载荷时的磨损机制主要为剥层磨损、粘着磨损和氧化磨损的综合作用。     

H13钢激光涂覆层的高温磨损性能

选取H13钢进行激光涂覆,获得激光熔覆涂层,并进行了微观组织和硬度的分析。采用销—盘式高温磨损试验机研究了H13钢涂层的高温磨损行为,并与H13钢进行对比。采用SEM、XRD、EDS等微观分析手段对H13钢和涂层磨面进行形貌、物相和成分分析,并探讨磨损机制。结果表明:在同一载荷条件下,当温度从400℃升至600℃时,涂层的磨损失重明显低于H13钢;当温度为600℃,载荷为150 N时,H13钢的磨损失重要更加严重,磨损表面发生了塑性挤出,磨损失重增加,而涂层的磨损失重要比H13钢小得多,说明涂层在高温情况下表现出良好的耐磨性。在同一温度下,涂层和H13钢的磨损失重都随着载荷的增加而增加。400℃,50 N时,H13钢和涂层的磨损机理为轻微磨损;400℃,150 N时,H13钢的磨损机理为氧化磨损,而涂层的磨损机理为轻微磨损;但是,在600℃,50 N时,H13钢的磨损机理为氧化磨损,涂层的磨损机理则是磨粒磨损;600℃,150 N时,H13钢的磨损机理为塑性变形,涂层的磨损机理则为磨粒磨损。     

连续高温制动条件下颗粒增强铁基复合材料的摩擦磨损性能

采用粉末冶金烧结工艺制备了颗粒增强铁基复合材料,研究了颗粒增强铁基复合材料在连续高温制动条件下的摩擦磨损性能。通过扫描电子显微镜观察、能谱分析和热电偶测温等方法研究了摩擦系数、力矩、稳定系数和磨损率的变化规律,并分析相应磨损机理。结果表明：随接合次数增加,摩擦副温度显著提高,在表面形成多层结构的摩擦膜,可有效减少黏着倾向和犁沟效应,因此平均摩擦系数和平均力矩呈先上升后下降趋势,稳定系数下降。前期摩擦副接合以黏着磨损和磨粒磨损为主,磨损率较高;后期接合摩擦膜起到保护作用,以摩擦膜层间和边缘的疲劳磨损为主,磨损率较低。     

粗颗粒氧化铝陶瓷基复合材料在不同载荷下的耐磨性研究

本文研究了粗颗粒氧化铝陶瓷基复合材料在无润滑条件下不同载荷时的耐磨性能 ,并对其磨损机理进行了探讨。试验结果表明 ,该材料对外加载荷具有较大的敏感性。通过对磨痕形貌的观察研究 ,认为该材料的磨损机理是以脆性剥落和磨粒磨损为主 ,并同时伴随一定程度的疲劳磨损     

铜银合金线材载流摩擦磨损行为研究

在改造过的MS-T3000摩擦磨损试验机上,以黄铜为摩擦副对热型连铸技术制备的铜银合金线材进行载流摩擦磨损试验,研究了电流对铜银合金导线载流摩擦磨损行为的影响.结果表明,电流强度对铜银合金干摩擦磨损行为有显著影响.电流在0～15 A范围内,随着电流的增加,摩擦系数与磨损率变化基本一致,呈现先减少后增加的趋势.电流较小时,接触电阻也比较小且较稳定;电流高时,接触电阻比较大,波动剧烈,而且有电弧出现.铜银合金导线在带电条件下的主要磨损形式为磨粒磨损、粘着磨损以及以电化学作用为主的氧化磨损或腐蚀磨损.     

TC11合金的高温磨损行为和耐磨性

采用高温磨损试验机对TC11合金进行了400~600℃高温干滑动磨损试验,研究了TC11合金的高温磨损行为和耐磨性;并通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及能谱分析仪(EDS)对磨面和亚表层的物相、形貌和成分进行分析,并探讨了磨损机制。在400℃下随着载荷增加磨损率略有增加,超过200 N时磨损率出现快速提高;当温度进一步提高至500~600℃时,磨损率降到最低,且不随载荷增加而变化。分析表明,在400℃时,磨面上出现塑性变形和撕裂的痕迹以及沿滑动方向的犁沟,同时出现致密的黑色光滑区和剥落区,磨损机制为黏着磨损、磨粒磨损和氧化轻微磨损。而在500~600℃,磨损表面均为致密的黑色光滑区和剥落区,且600℃时的剥落区小于500℃时的,磨损机制为氧化轻微磨损。亚表层分析表明,在高温下磨损表面均形成一层摩擦氧化物层,在400℃时摩擦氧化物层厚度为5~8μm,而在500~600℃,摩擦氧化物层增加到10~15μm,且摩擦氧化物层的致密度随温度增加而提高。摩擦层显示出高的硬度,可达到HV1000以上,而且随着温度增加,显微硬度显著增加。     

Mo_5Si_3-Al_2O_3复合材料的微观结构与摩擦磨损性能

采用机械化学还原法结合热压烧结制备Mo_5Si_3-Al_2O_3复合材料,采用XRD、SEM等对复合材料的相组成、微观结构及磨损机理进行分析。结果表明:复合材料主要物相为Mo_5Si_3、Al_2O_3和Mo_3Si,其组织均匀细小,晶粒尺寸在1~5μm之间。Mo_5Si_3-Al_2O_3复合材料具有优异的抗摩擦磨损性能。随载荷增加,其摩擦因数和磨损率降低。载荷为10 N时,其摩擦因数和磨损率分别为0.176和6.23×10~(–6) mm~3/(N·m)。与对磨件GCr15钢球相比,其磨损率降低近1个数量级。Mo_5Si_3-Al_2O_3复合材料主要的磨损机理为氧化磨损和从低载荷下的粘着-剥落磨损过渡到高载荷下的磨粒磨损。     

不同环境温度下典型身管用钢磨损性能研究

通过摩擦磨损、高温硬度及相应的分析试验研究了典型身管用钢32Cr2MoVA、30SiMn2MoVA在室温、200、400以及600℃下的摩擦磨损行为与规律.结果表明:两种材料的摩擦系数在各个温度区间内的区别不大,主要受摩擦氧化物产生与否影响.32Cr2MoVA的磨损率随着温度的提高先降低再提高之后又下降,30SiMn2MoVA的磨损率随着温度的上升而先降低,然后逐渐升高,600℃达到最高.温度、身管钢在高温下的硬度和磨盘材料与滑动销的高温硬度差(H_d-H_p)共同影响磨损表面氧化物层的最终形态.室温至200℃时,身管钢磨损行为主要受表面氧化物层的影响.室温下两种身管钢磨损机理均为黏着磨损及磨粒磨损,200℃时均为氧化轻微磨损.环境温度达到400℃以上时,身管钢以及磨盘材料的基体硬度开始影响磨损行为.400℃时两种身管钢磨损机理均为氧化严重磨损.600℃时,32Cr2MoVA的H_d-H_p减小,磨损表面出现了厚度很大、致密的氧化物层,磨损机理为氧化轻微磨损;而30SiMn2MoVA的H_d-H_p显著增大,试样发生了明显的塑性挤出,为塑性挤出磨损.