120～170 km/h条件下碳滑板/铜接触线摩擦磨损性能试验研究

在环-块式高速摩擦磨损试验机上,试验研究电流I=100～300 A、滑动速度v=120～170 km/h和法向载荷Fn=100～200 N条件下纯碳滑板/铜接触线的摩擦磨损性能.结果表明:无电流时,碳滑板磨损率很低,一般不超过0.001 4 g/km,但摩擦因数较高,一般在0.30以上.加入电流后,碳滑板的磨损率明显增加,达到无电流时磨损率的10倍多;而摩擦因数明显降低,一般在0.24～0.30间波动.观察碳滑板磨损形貌发现,无电流时磨痕面积较小,随着电流的增加磨痕面积不断增大;且磨损面出现电弧烧蚀的黑色流线和麻点.滑动速度、法向载荷对碳滑板摩擦磨损性能影响较小,而电流作用引起的高温磨损和电弧烧蚀是导致碳滑板材料磨损加剧的主要因素.     

线接触条件下微动摩擦特性的研究

通过试验研究了线接触微动摩擦特性。研究表明：线接触微动摩擦因数变化与点接触形式相同；位移幅值在部分滑移区时，表面粗糙度对表面磨损有影响。磨痕分析表明，承载区域接触不均匀，存在虚接触区域，其大小与表面粗糙度有关，而接触区域没有不磨损的粘着区，不同于点接触形式。     

电弧能量对碳滑板/铜接触线高速滑动摩擦磨损性能影响

在环-块式高速摩擦磨损试验机上,试验研究在交流电场和不同接触压力条件下电弧放电对纯碳滑板/铜接触线高速滑动摩擦磨损性能的影响。试验结果表明:纯碳滑板/铜接触线的摩擦因数随着接触压力的增大而减小,无电流时,摩擦因数一般在0.38～0.59之间波动,有电流时,摩擦因数一般在0.27～0.57之间波动;随着接触压力的增大,电弧放电频率以及单个采样间隔时间内离线电弧放电能量随之减小;加载100 A电流时,纯碳滑板材料的磨损量高于无电流时滑板材料的磨损量,且磨损量随着接触压力的增大而逐渐减小;碳滑板的磨损率随电弧能量的增大而增大,呈比例关系。     

不同表面形貌的接触线对浸金属碳滑板载流摩擦磨损性能的影响

在受电弓-接触网载流摩擦磨损过程中,接触线会产生不同的横截面形状,而接触线形貌的改变可能会影响弓网间的接触关系,进而影响弓网间的载流摩擦磨损性能。为研究不同表面形貌的接触线对浸金属碳滑板载流摩擦磨损性能的影响,利用环-块式高速载流摩擦磨损试验机,研究载流条件下常规形貌、麻点形貌、斜切形貌的接触线与浸金属碳滑板的摩擦磨损性能,比较采用不同形貌接触线时的摩擦因数、电弧能量和浸金属碳滑板的磨损量、表面形貌。试验结果表明：在直流电情况下,常规接触线与浸金属碳滑板组成的摩擦副的摩擦因数最小,滑板磨损量最低;采用斜切形貌接触线时的摩擦因数最大,滑板磨损量最大。通过SEM电镜观测浸金属碳滑板表面的磨损形貌,发现接触线为常规形貌时,滑板以氧化磨损为主,有较多的氧化物产生;接触线为麻点形貌时,滑板以电弧烧蚀和磨粒磨损为主,产生了细小裂纹和烧蚀坑,有较多的磨屑和剥落层出现;接触线为斜切形貌时,滑板以电弧烧蚀为主,有大裂纹和犁沟产生,并且烧蚀区域出现了较多的白色小球。研究表明,当接触线的形貌发生改变时,会导致滑板磨耗增加并加剧接触副电弧放电,从而恶化接触副的状态。因此,当接触线磨损变形严重时,应及时进行更换...     

滑板倾斜对碳滑板/纯铜接触线高速滑动摩擦磨损性能的影响

使用环-块式高速摩擦磨损试验机,试验研究在交流电场中滑板倾斜对电弧放电以及碳滑板/纯铜接触线高速滑动摩擦磨损性能的影响。结果表明,电流为100 A时,碳滑板材料的磨损量随着接触压力和滑板倾斜角度的增大而逐渐减小,试验盘每转平均放电能量也随着接触压力和滑板倾斜角度的增大而逐渐减小,碳滑板磨损率随着电弧能量的增大而增大;当滑板有倾斜角时,在弓网电滑动摩擦过程中会出现受电弓与接触线分离的状态,且滑板倾角越大,分离的时间就越长,这种现象影响列车受流质量和运行平稳性。因此实际弓网系统中要避免滑板倾斜角过大,滑板倾角应小于2°。     

地铁刚性弓网系统接触线磨损特性试验研究

为研究地铁刚性接触网系统接触线磨损的规律,以地铁刚性接触网系统常用的浸金属碳滑板/铜银合金接触线作为摩擦副,通过模拟地铁弓网系统运行参数,使用载流摩擦磨损试验机研究有、无电火花放电情况下,浸金属碳滑板与铜银合金接触线直流电滑动过程中磨损量、摩擦因数、载流效率随滑动距离的变化。试验结果表明：电火花放电会使得接触线与浸金属碳滑板磨损量显著上升,出现电火花放电时摩擦因数较小,弓网系统载流效率会明显降低同时出现大幅波动。试验后对碳滑板和接触线表面形貌的观察可知：电火花放电会使得浸金属碳滑板表面烧蚀坑数量和尺寸大小增加,同时会出现滑板材料大面积剥落和表面裂纹增多的问题,接触线表面形貌变得更加粗糙。     

水润滑条件下转速对车轮钢滚动接触疲劳和磨损性能的影响

为探究水润滑条件下转速对车轮钢滚动接触疲劳和磨损性能的影响,利用滚动接触摩擦磨损试验测试不同转速下车轮试样的剥离寿命、摩擦因数和磨损率,并结合磨损形貌和裂纹扩展形貌观察,对比分析不同转速下摩擦磨损和剥离寿命的影响因素。结果表明:随转速提高,车轮材料氧化程度加剧,导致摩擦因数逐渐增加;当转速由250 r/min增至500 r/min时,摩擦因数增幅较小,应变速率增加导致磨损率下降,当转速由500 r/min增至1000 r/min时,摩擦因数急剧增加,导致材料磨损率增加;随转速提高,剖面塑性流动层厚度、裂纹扩展角度、裂纹分叉深度和最大扩展深度均呈现减小趋势。转速增加带来的摩擦因数的增加,一方面缩短裂纹萌生寿命,另一方面减小了裂纹发生向上转折的深度,最终导致滚动接触疲劳寿命随转速的增加而减小。     

线接触滑——滚条件下微凹坑表面摩擦特性

线接触副在工程中广泛存在,且大多工作在弹性流体动压润滑状态下。为研究微凹坑对线接触摩擦副摩擦学性能的影响及表面三维表征参数与摩擦学特性之间的联系,采用激光微造型技术通过控制微凹坑面积占有率、凹坑深度、间距等参数加工制造4个表面粗糙度相同,且表面微凹坑面积占有率分别为7%、14%、21%、28%的圆柱形试件;然后使用Talysurf CCI Lite非接触式三维光学轮廓仪对试样进行三维表面测量,且采用ISO25178定义的参数对三维表面形貌进行表征;并在电气化改造后的JPM-1型双盘摩擦磨损试验机上,针对不同滑滚比、不同载荷、不同转速等工况,完成一系列线接触弹流摩擦试验。结果表明,表面形貌的微观结构特性对线接触摩擦副的摩擦特性具有明显的影响,并给出表面体积参数以及特征参数与摩擦的关系;同时,在不同的工况条件及不同的滑滚比下表面结构特性对摩擦的影响效果也不同。     

线接触摩擦副织构化表面动压润滑性能

为研究线接触摩擦副织构化表面动压润滑性能,建立其理论模型,并运用多重网格法进行数值分析,探讨工况参数(载荷、转速)和微织构参数(面积占有率、深径比)对表面油膜压力的影响;在MMW-1A摩擦磨损试验机上研究微织构面积占有率与摩擦因数的关系。结果表明,线接触条件下微织构化表面的油膜平均压力随着载荷和转速的增大而增大,随着微织构面积占有率的增大而先增大后减小,随着深径比的增大而减小;而摩擦因数随着微织构面积占有率的增大而先减小后增大再减小;存在最优的微织构面积占有率,使得油膜平均压力最大和摩擦因数最小。试验结果较好地验证了数值模拟结果,表明线接触摩擦副织构化表面具有较好的减摩特性。     

磁场条件下钢轨材料的摩擦磨损性能试验研究

基于HSR-2M高速往复摩擦磨损试验机,试验研究在永磁体磁场条件下,法向载荷、往复速度等参数对钢轨材料摩擦性能的影响,通过磨痕形貌分析其磨损机制,并与无磁场条件下的结果进行对比。试验结果表明:磁场的引入可以在一定程度上减小钢轨材料的摩擦因数、磨损率;增大滑动速度对摩擦因数和磨损率均有减小作用,增大载荷能够降低摩擦因数,但磨损率增加;磁场能够提高钢轨材料在摩擦过程中的磨损性能。无磁场时,钢轨材料磨损形式为典型的磨粒磨损,摩擦系统的磨损率和摩擦因数较大;有磁场时,磨损形式主要为黏着磨损,摩擦因数和磨损率较小。     

激光淬火提高发动机汽缸抗磨性能的研究

激光淬火对于提高发动机汽缺抗磨砺性能是个有效的方法。ＣＯ２激光适合于汽缸缸套（对称形体）淬火,ＹＡＧ激光适合于形状复杂缸体液火。文中介绍了有关的激光淬火工艺,推荐了最佳的淬火深度和最佳的淬火面积。     

A Study of Wear Chemistry and Contact Temperature Using a Microsample Four-Ball Wear Test

This study demonstrates that insight into the tribological reactions taking place in mixed and boundary lubrication can be provided by combining microsample four-ball wear tests with chemical analysis using gel permeation chromatography (GPC) as the principal analytical tool. At the end of the microsample four-ball wear test the lubricant turns into a grease-like mixture preventing the liquid lubricant from recirculating into the wear track and thus causing failure. Analyses of the various lubricant samples after their failure in the microsample test all show a relatively small amount of insoluble deposits and a large quantity of unreacted fresh lubricant. Virtually no intermediate reaction products were found. Combining this information with lubricant stability and the fact that a large quantity of lubricant flowed through the sliding junction while only a small portion was oxidized suggests that two very different thermal environments exist in the concentrated contact. The insoluble deposits are typical of thermal oxidative reactions that require temperatures of400°C or above. The unreacted lubricant found at failure indicates that this portion of the lubricant sample was maintained at temperatures of 150°C or below. The formation of grease-like mixture with as little as four percent reacted material indicates the remaining liquid lubricant and its insoluble reaction deposits were well mixed throughout the test. These findings suggest that the hot zones causing severe lubricant degradation are in the immediate vicinity of the asperity-asperity contacts while the low temperature zone - the valleys between asperities which are in the majority - are much cooler.     

Experimental Study on the Tribological Properties of Powder Lubrication under Plane Contact

Powder lubrication has been studied using a plane contact tribometer. Four kinds of powders—polytetrafluoroethylene (PTFE), graphite, MoS₂, and ball-like copper—were used during the experiments. The results show that powder can be introduced into frictional clearance without any special treatment. The powder's physical properties significantly influence the tribological characteristics in the powder lubrication. The friction coefficient and wear are obviously decreased when the powders are PTFE, graphite, and MoS₂, which are excellent solid lubricants. At lower load capacity, powder lubrication using ball-like copper had certain antifriction effects, but it rapidly became worse with increasing load capacity. Observation with optical microscopy showed that the lubricant film is dynamically formed on the rubbing surfaces in most experiments.     

研磨液对陶瓷球耐磨性影响的实验研究

本文利用往复式和微幅式摩擦磨损实验机,在陶瓷球和轴承钢构成的运动副间加入不同的研磨液,对陶瓷球在不同研磨液时的摩擦磨损性能进行了实验研究,实验结果为陶瓷球研磨加工过程中不同阶段研磨液的选择提供了数据。     

SYNTH—8添加剂抗磨损性能的研究

本文研究了ＳＹＮＴＨ－８添加剂的抗磨损性能，并对其作用机理作了分析。四球机实验表明：在４０＾＃润滑油中加入４％ＳＹＮＴＨ－８添加剂，其最大无卡咬值增加５４％；在自制磨损同上的试验和铁谱分析表明ＳＹＮＴＨ－８添加剂极大地提高了润滑油的承载能力，并且其铁谱片上存在大比例细小磨粒。     

抗磨液压油试验高压泵摩擦副磨损过程分析及其模拟

按高压泵的磨损情况来评定油品质量是抗磨液压油研究的重要内容之一,本文通过建立的试验泵模拟试验方法,对抗磨液夺油试验用高压泵的磨损情况深入研究,此项研究不仅为我国抗磨液压油品质量的评定提供了重要的分析依据,同时也为高压泵摩擦材料的合理选择,磨损机理的分析研究奠定了基础。     

Contact temperatures and their influence on wear during pin-on-disk tribotesting

It is important to take contact temperatures into account when developing friction and wear tests for potential tribomaterials and when analyzing the results of those tests. This paper presents some of the most useful analytical and numerical methods that can be used to predict surface temperature rises in dry or boundary lubricated pin-on-disk tribotests. The objective is the development of relatively simple, accurate, and easy-to-use expressions that can be used to predict contact temperatures in pin-on-disk sliding contacts. Results of the methods are compared for several different cases, and experimental verification of the predictions are also presented. The resulting expressions are applied to investigate wear of a ceramic (zirconia), metal (stainless steel) and polymer (polyethylene) in pin-on-disk tests.     

橡胶线接触摩擦规律的研究

由于橡胶磨损机理与摩擦机理之间密切相关,因此,对橡胶摩擦机理及其规律的了解将有助于深入了解橡胶磨损机理.本文通过对橡胶在线接触下摩擦机理和规律的研究发现:橡胶线接触的主要摩擦机理是粘附,橡胶线接触的摩擦系数随时间周期性变化,并随法向载荷增大而略有下降,且基本不随滑动速度而变化.     

激光强化处理9SiCr 表面耐磨性试验研究

采用CO2横流式激光器对9SiCr进行表面强化处理。采用扫描电镜观察硬化区金相组织和成分及表面磨损形貌，超显微硬度计测量激光强化区断面的显微硬度，并在MPX-2000销盘式摩擦试验机上进行干摩擦试验。实验研究表明激光功率对表面硬度和硬化层深度有很大影响，经激光强化的表面其耐磨性得到很大的提高。     

添加CaF2的Ni-Cr-Cu基固体自润滑材料的研究

由于加入脆性的CaF2而使材料的机械性能稍有下降，在室温、载荷50N，滑动速度1．5m/s的情况下使材料的磨损率下降28％，在600℃时下降40．4％。对4#材料在不同温度下的摩擦磨损性能分析结果显示：随着温度的升高，材料的摩擦系数逐渐减小，材料的磨损率先减少后升高。载荷对材料的摩擦系数影响很小，但是使材料的磨损率不断上升。