工艺参数对镍钴合金胎体摩擦磨损性能的影响

目的研究镀液中氨基磺酸钴浓度、电流密度及糖精钠含量对低钴镍钴合金镀层摩擦磨损性能的影响,提高耐磨性能,利于后续电镀用于航空材料孔系加工的金刚石刀具。方法在氨基磺酸盐镀液体系中,采用电沉积法制备低钴Ni-Co合金镀层。应用销盘式摩擦磨损试验机对镀层进行摩擦因数研究。采用三维形貌仪与LEICA DVM500显微镜观察镀层磨损宽度、深度与磨损形貌。分析不同电流密度、氨基磺酸钴浓度与糖精钠浓度对镀层摩擦因数、耐磨性能与磨损形貌的影响。结果当钴盐质量浓度从6g/L升至18g/L时,摩擦因素从2.273下降至1.915,提高了镀层表面平整性,降低了摩擦因数。随钴盐浓度提高,磨损形式从粘着磨损为主转为以磨粒磨损为主,镀层的抗塑性流变能力与耐磨性能得到提高。随电流密度升高,镀层平均摩擦因数从1.132增加至2.346,上升了107%,表面平整性下降,磨损横截面面积呈上升趋势,镀层的耐磨性能减弱,磨损机制转为粘着磨损和磨粒磨损双重磨损形式。糖精钠的加入使得摩擦因数从0.926上升至2.429,增加了1.6倍,但其磨损量下降明显,且磨损机制以磨粒磨损为主。结论提高钴盐浓度可细化晶粒,减小摩擦因数,提高镀层耐磨性,促进磨粒磨损发生。增大电流密度使得镀层晶粒粗大,致使摩擦因数升高,减小抗塑性变形能力,耐磨性能降低,促进粘着磨损发生。糖精钠有细晶作用,可缓解镀层磨损疲劳程度,提高其抗塑性流变能力,但对摩擦因数却起反向效果。综合,可选择电流密度2 A/dm2、钴盐质量浓度18 g/L及糖精钠质量浓度0.5 g/L作为工艺参数制备金刚石刀具胎体材料,由此获得的刀具具有较好的摩擦磨损性能,可提高使用寿命。     

合金元素对新型Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响

Co-Al-W合金是由γ′-Co3(Al,W)相沉淀强化的新型钴基高温合金。为了研究合金元素Mo、Nb、Ta和Ti对Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响,采用THT07-135型摩擦磨损试验机、SEM等方法研究合金化Co-Al-W合金的室温摩擦磨损性能,并与钴基Stellite6合金相比较。研究发现,9.8W合金的摩擦系数比钴基Stellite6的小。合金元素Mo、Nb、Ti可适度降低9.8W合金的磨损失重和摩擦系数,提高其耐磨性能。Mo、Ti和Nb元素对提高9.8W合金的耐磨性能效果较好;Ta的效果不明显。Co-Al-W合金主要发生氧化磨损和磨粒磨损,但Stellite6合金主要发生剥层和磨粒磨损。     

锆合金摩擦磨损性能的研究进展

锆及其合金具有比强度高、密度小、吸收热中子面积小和耐腐蚀性能良好等优点,已被应用于航空航天、核工业和航海等特殊领域。然而由于锆合金通常作为结构部件应用于高温、高压、高强度等苛刻的服役环境中,因发生摩擦磨损而限制了其工业化应用。本文综述了近年来锆合金摩擦磨损性能优化的研究进展,介绍了锆合金的摩擦磨损行为及机制,总结了摩擦磨损实验中速度、载荷以及温度对锆合金摩擦磨损性能的影响,概括了表面处理、合金化以及热处理等可改善锆合金耐磨性能的有效方法。最后,对未来抗耐磨性锆合金的研究发展和应用进行了总结和展望。     

摩擦条件对Al-Mn共晶合金的摩擦磨损性能的影响

选取锰质量分数为2.15％的Al-Mn共晶合金作为试样,采用X射线衍射仪分析试样的相组成,称量摩擦试验前后试样的质量,并用扫描电镜观察所获得材料的磨痕形貌.结果表明,该Al-Mn共晶合金主要由锰在铝中的固溶体和铝锰化合物MnAl6及Al11Mn4相组成;在仅有腐蚀液情况下的摩擦磨损质量损失要比在腐蚀液加磨粒的情况下更大;从磨痕形貌上看,前者比后者有较多的凹坑和较深的犁沟.     

AlCoCrFeNi高熵合金含量对Cu-10 mass%Sn复合材料摩擦磨损性能的影响

通过粉末冶金法制备了AlCoCrFeNi/Cu-10 mass%Sn复合材料,分别研究了室温和高温下AlCoCrFeNi高熵合金含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,并分析了室温下复合材料的磨损机理。结果表明：不含AlCoCrFeNi高熵合金的复合材料的摩擦系数、磨损率均较大,磨痕表面凹坑较深,犁沟行程短且宽,磨损机理以粘着磨损为主;随着AlCoCrFeNi高熵合金含量增加,复合材料摩擦系数和磨损率先减小后增大,磨痕表面凹坑变浅,犁沟变得长且窄;当AlCoCrFeNi高熵合金的含量为30 mass%时,复合材料具有较大的摩擦系数(0.35)、最小的磨损率(0.408 mm³·N^-1·m^-1),此时磨损性能达到最佳,磨损机理由粘着磨损向疲劳磨损转变,当AlCoCrFeNi高熵合金的含量为40 mass%时,转变为轻微磨粒磨损。在100～400℃高温下,随着温度的升高,高熵合金含量为30 mass%的复合材料的摩擦系数和磨损率波动最小,摩擦系数稳定在0.35～0.47之间,磨损率在0.11～0.13 mm³...     

异质结构铜铬锆合金的摩擦磨损性能

以纯铜粉和铜铬锆合金粉为原料,通过热压烧结法制备了由铜铬锆超细晶和铜粗晶组成的异质结构铜合金,研究了其在干摩擦条件下的摩擦磨损行为。结果表明,与均质结构铜合金相比,异质结构铜合金具有更稳定的摩擦因数、更好的耐磨性和更高的导电性能。性能的提高源于其独特的异质结构。     

Al2O3/Cu复合材料的载流摩擦磨损性能

研究了采用内氧化法制备的Al2O3／Cu复合材料在载流条件下的干滑动摩擦磨损性能，结果表明，在相同条件下，Al2O3／Cu复合材料的抗摩擦磨损性能明显优于紫铜；当电流一定时，随着速度与载荷的增加，销试样的磨损率增加，摩擦因数降低。Al2O3／Cu复合材料销试样表层发生了磨粒磨损和粘着磨损，紫铜表层主要发生了粘着磨损。在试验范围内，质量分数为0．60％的Al2O3的Cu肚复介材料比质量分数为0．24％的磨损率和摩擦因数低。     

低频振动对Ti6Al4V合金摩擦因数的影响

通过对Ti6Al4V合金在高频往复磨损试验装置上进行低频摩擦性能试验.分别进行了不同频率、不同振幅和不同法向栽荷下的摩擦性能试验,并给出了各种情况下的摩擦因数曲线.通过试验可知,随着振幅的增加摩檫因数随着增加;随着法向载荷的增加.摩擦因数降低;在振幅为1 mm和2rain下,摩擦因数随着振动频率的增加先增加后减小;在振...     

硅含量对新型铝锡硅合金摩擦磨损性能的影响

借助环－块式摩擦磨损试验机,在干摩擦及油润滑状态下,研究了含Ｓｉ量１％－５％的新型Ａｌ－１０Ｓｎ－Ｓｉ三相合金及传统的Ａｌ－２０Ｓｎ两相合金的摩擦磨损２性能及行为。     

二硼化钛对Al2024−TiB2非原位复合材料摩擦磨损性能的影响

用搅拌铸造法制备不同质量分数二硼化钛(TiB2)颗粒增强的铝基复合材料,并研究其摩擦磨损性能.采用销?盘式摩擦试验机对Al2024?TiB2复合材料进行干滑动磨损试验.为了研究摩擦学参数对复合材料的影响,对载荷、滑动距离和滑动速度等参数进行调整.显微组织表征结果表明,TiB2颗粒分散均匀并与基体有良好的结合.实验结果表...     

高强度锌铝合金摩擦磨损特性的试验研究

采用ＭＭ２００磨损试验机，测定和对比了铸造锌铝合金（ＺＺｎＡｌ２７Ｃｕ２Ａ和ＺＺｎＡｌ２７Ｃｕ２Ｄ）和工业上常用铜合金（ＺＣｕＳｎ６Ｚｎ６Ｐｂ３，ＺＣｕＡ１１０Ｆｅ３和ＺＣｕＺｎ３３Ｍｎ２Ｐｂ２）的摩擦磨损特性。试验测定了合金在不同载荷和转速条件下的摩擦系数和磨损量及其对配对材料的磨损，结果表明，锌铝合金是一种更适于在重载低速条件下使用的减摩材料     

铸造Al8Si0.4Mg合金时效行为研究

利用硬度测定、差热扫描量热分析 (DSC)、电子探针微区成分分析和透射电子显微分析 (TEM)技术研究了铸造Al8Si0 .4Mg合金的铸态时效及固溶淬火时效 (T6)行为。硬度测定结果表明 :Al8Si0 .4Mg合金具有明显的铸态时效硬化效果 ,其铸态时效峰值硬度仅比T6状态硬度值低 6HV。冷却速度对合金时效没有明显的影响。DSC和TEM分析结果表明 :两种时效状态下合金的时效硬化均是过渡相 β″和 β′相析出对基体的强化。对合金在两种时效状态下析出相的分布及硬度均匀化系数进行了分析讨论     

半固态挤压Al-Si-Fe合金磨损行为的研究

采用半固态挤压成形技术制备了Al-Si-Fe耐磨铝合金，分析了合金的微观组织，利用磨损试验研究了合金的耐磨性和磨损失效形式。研究结果表明：半固态挤压成形合金具有细小、均匀的微观组织和良好的耐磨性，磨损失效形式以滑动和磨粒磨损为主。半固态挤压成形的挤压比越高，耐磨性越好；干摩擦条件下半固态合金的磨损质量损失是铸态合金的49．2％，润滑条件下是铸态合金的40．0％。     

稀土元素在铸铝熔体除气净化过程中的行为

铸铝合金在熔炼的过程中，加入适量稀土可以明显减少凝固后合金中气孔、针孔的数量。试验结果证明，这是由于形成了稀土氢化物及富稀土相与氢有较强的交互作用，牢固地固定住氢，从而减少了可形成气／针孔的游离态氢的含量。稀土的除杂作用，减少了气泡的非自发形核基底，进一步强化了稀土的除气净化效果。     

转速对压铸镁合金AZ91D摩擦磨损特性的影响

采用MM-200型磨损试验机研究了转速对压铸镁合金摩擦磨损性能的影响,同时对其磨损机理进行了探讨。结果表明,转速越高,压铸镁合金的磨损损失越大、摩擦因数越小。低转速时,材料的磨损机制以磨粒磨损和氧化磨损为主;高速条件下,随着磨损时间的增加,其磨损机制已转化为以剥落磨损和熔化磨损为主。T6热处理改善了高速磨损条件下镁合金材料的耐磨性能。     

7075铝合金的磨损行为及其机理探讨

在干摩擦条件下,以外加载荷和环境温度为变量,对7075铝合金的磨损行为进行研究.结果表明,7075铝合金随着载荷增加,出现从轻微磨损到严重磨损的转变,并且随温度的升高磨损转变的临界载荷大大减小.7075铝合金在常温～150℃下的磨损率明显小于200℃以上的磨损率.轻微磨损时,以磨粒磨损和氧化剥层磨损为主;严重磨损时,以热软化、粘着磨损及疲劳剥落为主.7075铝合金的磨损与其表面生成的机械混合层(MML)密切相关.当MML不被完全破坏时,其磨损率很低;一旦MML消失,就转变为严重磨损.     

吕孟合金及其复合材料的滑动摩擦磨损性能

在M-2000型磨损试验机上分别对铝锰基复合材料、铝锰合金与纯铝试样在有、无腐蚀液体条件下的滑动摩擦磨损性能进行了研究,并用LED-1430VP型扫描电子显微镜观察了试样的摩擦磨损表面进行形貌.结果表明,材料在有腐蚀液体情况下的切削磨损量明显高于无腐蚀液体时的粘着磨损量;铝锰基复合材料、铝锰合金、纯铝试样磨痕依次变深,磨屑变大;在锰含量相近的条件下铝锰基复合材料的耐磨性能优于铝锰合金.     

挤压态AZ61镁合金磨损性能研究

主要研究了挤压态AZ61镁合金在不同载荷和滑动摩擦速度条件下的磨损性能。采用SEM对磨损面进行显微组织观察与分析,讨论了不同载荷下材料的主要磨损形式。结果表明,磨损质量损失随着滑动摩擦速度和载荷的增加而增加。挤压态AZ61镁合金的磨损机制主要分为轻微磨损和严重磨损。轻微磨损主要是擦伤磨损、氧化磨损与剥层磨损,在磨损面上形成的擦痕与裂纹,其磨损程度较轻,磨损面积小;当载荷增加到100N和120N时,塑性变形和熔化在磨损面形成的磨痕较深且磨损面积大,表现为严重磨损。     

滑动干摩擦条件下 HVOF高铝青铜涂层的摩擦磨损性能

针对高铝青铜粉体材料的涂覆应用,采用HVOF技术制备铝青铜(Cu-14Al-X)粉体材料涂层,并与304不锈钢进行滑动干摩擦试验,结合扫描电子显微镜、能谱和电子探针等手段研究涂层的摩擦磨损性能.结果表明,在滑动干摩擦条件下,HVOF高铝青铜涂层的主要磨损形式是粘着磨损及轻微的磨粒磨损.摩擦热使涂层达到了理想粘着摩擦表面的要求,因此涂层具有十分优良的减摩性能,尤其是在高载荷条件下.HVOF高铝青铜涂层的硬度(HV)为500,该硬度保证了涂层具有较低的磨损率,属于轻微磨损.     

二次热压法制备SiCp/Al复合材料的耐磨性能研究

采用快速升温二次热压法制备了(10~30)SiC/Al-0.8Si-1.2Mg-0.4Cu复合材料,并研究其与钢球对磨的摩擦磨损规律。结果表明,二次热压变形法能有效抑制剧烈的界面反应,得到高致密的SiCp/Al复合材料。复合材料的摩擦因数随SiC含量增加而增大,大载荷下增幅更明显。试验条件下,SiC/Al复合材料与GCr15钢的摩擦因数在0.3~0.5之间。复合材料的磨损率开始随载荷增大而增大,载荷超过5N后,SiC含量小于15%的试样磨损率继续增大,而SiC含量大于20%的试样的磨损率则急剧减少。这是由于高SiC含量试样在大载荷下表层生成的Al2O3增强了摩擦层。在载荷7N时,30SiC/Al复合材料的磨损率只有1.14×10-3mm3/m,说明该复合材料更适宜在大载荷下应用。