含MoS2的超音速喷涂WC-10Co-4Cr复合涂层摩擦性能研究

利用超音速火焰喷涂方法,以WC-10Co-4Cr为基体,添加MoS2以制备WC- 10Co-4Cr/MoS2自润滑复合涂层;对比分析了添加不同含量MoS2涂层的微观组织结构和物相;重点进行了摩擦磨损试验,研究润滑相MoS2对超音速喷涂WC涂层摩擦学特性的影响机理.研究结果表明:引入的MoS2一少部分转化成新态,其余则进入WC涂层空隙中,在摩擦过程中形成润滑膜起到润滑作用,并有效地降低了摩擦因数,使摩擦磨损过程中温升降低,有效减少热损伤,提高了涂层的耐磨性能;WC-10Co-4Cr/MoS2复合涂层具有很好的自润滑性,w(MoS2)15％时WC-10Co-4Cr/MoS2复合涂层的摩擦磨损性能最佳.     

钛合金双耳托板自锁螺母的研制

介绍了钛合金双耳托板自锁螺母成型工艺和锁紧性能，并与合金钢弹性自锁螺母锁紧性能进行了分析对比     

钛合金螺母浮动式精密温成形工艺研究

试验性研究了钛合金自锁螺母的温镦成形工艺。首先通过分析自锁螺母的结构特点和材料特性,并用Deform模拟螺母的成形过程,同时针对螺母六角成形困难的问题,提出了用浮动凹模成形钛合金自锁螺母的技术。随后通过对比分析固定凹模,研究了浮动凹模在金属成形时的运动模型与摩擦力分布特点。最后通过试验生产对比验证了该工艺方案的可行性,同时分析研究了温镦成形时钛合金的金相组织及过热组织,实现了钛合金螺母的精密成形,不仅提高了生产效率,更节省了材料。     

钛合金自锁螺母裂纹故障分析

对TC16钛合金自锁螺母裂纹故障件进行了裂纹及断口、金相组织及显微硬度分析,并结合自锁螺母的制造工序,对裂纹的形成原因进行了综合分析.结果表明,自锁螺母的裂纹是在固溶处理后的收工序过程中产生的.其主要原因是固溶处理中收口端内外表面产生的脆性氧污染层,造成该处塑性严重下降.严格控制固溶处理时的环境气氛或合理调整制造上序可有效预防此类故障.     

Ti-5553高锁螺栓螺纹强化层的显微组织与强化机理

采用扫描电镜和能谱分析对高强钛合金高锁螺栓螺纹滚压层的显微组织进行研究,结合力学性能试验,分析了其强化机理。拉伸试验结果显示,螺纹失效螺栓的具体失效部位不是螺纹收尾处,而是第一或第二个完整螺纹处。SEM检查结果表明,Ti-5553高强钛合金螺栓的微观组织主要由分布在β基体中的初生α相和大量次生α相以及一定数量的晶界α相组成。螺纹滚压后的晶粒发生严重变形,强化层可分为变形层和Beilby层。能谱分析显示,Beilby层无O、C、N等杂质外来物,成分与基体相同。变形层和Beilby层,特别是Beilby层的存在,提高了轻型钛合金高锁螺栓的疲劳性能。     

氮化和喷涂MoS2涂层的不锈钢试样振动后抗咬死性能分析

目的 研究氮化和喷涂MoS2涂层的异种不锈钢试样,经振动试验后的抗咬死性能及失效原因.方法 利用三角级数法转化得到了振动参数,对底座(Ⅰ型不锈钢)和拉杆(Ⅱ型不锈钢)的模拟件进行了气体氮化和常温喷涂MoS2涂层处理,采用三维显微镜、XRD、SEM、EDS和模拟振动试验平台对试样进行了表征.结果 Ⅰ型和Ⅱ型不锈钢氮化后的表面物相主要是γ′-Fe4N、ε-Fe2-3N和CrN.Ⅰ型不锈钢和Ⅱ型不锈钢表面的MoS2涂层厚度分别为30～40μm、20～30μm,氮化层的总厚度分别约为165、230μm.在模拟振动平台上,底座与拉杆咬死失效时间在30～45 min之间.底座和拉杆的上、下接触面磨损较严重,内接触面发生了轻微磨损.拉杆的下接触面发生旋转,上接触面继续保持接触,上下接触面的摩擦力大于拉杆的重力,从而发生了咬死现象.结论 底座和拉杆局部表面粗糙度增加、拉杆直径比底座内表面高度方向尺寸大0.28 mm、互溶性大且含立方晶体结构氮化物的氮化层之间直接接触,是振动45 min并旋转后试样发生咬死的主要原因.建议改进底座和拉杆的尺寸、表面处理层和工艺参数.     

钛合金表面激光熔覆原位钛基复合材料涂层

通过激光熔覆不同比例TA15与Cr3C2的混和粉末,在TA15钛合金表面制备出原位钛基复合材料涂层,分析了涂层的组织、相组成、硬度及界面结合情况。研究表明,激光熔覆过程中,Cr3C2颗粒溶解并与Ti发生反应,在涂层中形成弥散分布的TiC;随原始粉末中Cr3C2添加量的增加,涂层中TiC含量及涂层硬度增加,TiC有等轴颗粒状及枝晶两种形貌;涂层组织致密,与基体呈完全冶金结合,涂层内TiC与钛合金基体界面结合良好,经弯曲及热震试验后,涂层未出现剥落现象,表明涂层与基体具有很好的相容性。     

等离子喷涂AT13/MoS_2复合涂层的摩擦学性能

采用等离子喷涂技术在45钢基体表面上制备了4种不同MoS2含量(0%,3%,6%,9%)的AT13/MoS2复合涂层,研究了不同MoS2含量的AT13/MoS2复合涂层的磨损表面形貌和涂层的摩擦学性能。结果表明,随着MoS2含量的增加,复合涂层的摩擦因数逐渐降低,但当MoS2含量为6%时,复合涂层的体积磨损量最低,涂层的综合性能最好;AT13涂层的磨损机理主要是磨粒磨损,随着MoS2含量的增加,复合涂层的磨损机理由疲劳磨损和摩擦磨损向磨粒磨损转变。     

激光熔覆制备MoS2/Ni基自润滑复合涂层组织及磨损性能

通过在镍基合金中添加MoS2固体自润滑相,利用激光熔覆技术在20CrMo钢基材表面制备MoS2/Ni基复合涂层,获得与基体冶金结合且无气孔、裂纹等缺陷的熔覆层.使用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对激光熔覆层组织、成分进行表征,用MMG-10型高温高速摩擦磨损试验机对MoS2/Ni基涂层的摩擦性能进行测试.研究结果表明,在试验温度20～800 ℃范围内,复合自润滑涂层的摩擦系数比Ni基合金涂层显著降低,随MoS2含量增加,摩擦系数呈降低趋势;在MoS2同含量的复合材料中,其摩擦系数随试验温度升高呈先降后升的趋势,含8%MoS2复合自润滑涂层的摩擦系数,在600 ℃时达到最小值0.2.     

TC4钛合金表面沉积TiCN涂层及其耐磨耐腐蚀性能研究

目的提高TC4钛合金的耐磨耐蚀性能。方法采用双阴极等离子溅射沉积技术在TC4合金表面制备了TiCN涂层。通过XRD表征了涂层的物相组成,并通过SEM表征了涂层的微观形貌。利用声发射划痕仪研究了涂层与基体的结合力,摩擦磨损试验机用于研究TiCN涂层的摩擦磨损性能。用电化学工作站在3.5%NaCl溶液中进行电化学实验。结果所沉积涂层均匀致密,无明显缺陷,涂层由外层厚度约为8μm的TiCN沉积层和其下约4μm厚的过渡层组成。TiCN涂层与TC4基体的结合强度比较高,其结合力达到66.4 N。室温条件下法向载荷相同时,TiCN涂层的磨痕宽度远小于TC4钛合金基体的磨痕宽度。TiCN涂层的比磨损率为(1～2)×10-5 mm~3/(N·m),TC4钛合金的比磨损率为(2～4)×10~(-4) mm~3/(N·m),TiCN涂层的比磨损率较TC4钛合金降低了1个数量级以上,并且对载荷的变化不敏感。TiCN涂层与TC4钛合金基体比较,具有更高的自腐蚀电位和更低的腐蚀电流密度,涂层的腐蚀电流密度为1.57×10-9 A/cm~2,TC4钛合金的腐蚀电流密度为1.35×10-8 A/cm~2,涂层的腐蚀电流密度较钛合金基体小1个数量级。TiCN涂层的EIS阻抗谱容抗弧值也较大。结论双阴极等离子溅射沉积TiCN涂层可以有效提高TC4钛合金的耐磨耐腐蚀性能。     

无气喷涂MoS2/Cu/C复合涂层对海上管柱螺纹抗粘扣性能的影响

目的 采用无污染的无气喷涂表面处理工艺,制备MoS₂/Cu/C复合涂层,提高海上管柱螺纹抗粘扣性能。方法 在MoS₂/C涂层中掺杂纳米级Cu粉末,采用无气喷涂+高温固化+喷砂处理工艺,制备MoS₂/Cu/C复合涂层。通过显微组织、硬度测定和摩擦试验,分别评价MoS₂/Cu/C复合涂层的微观组织、显微硬度和摩擦系数,并通过扫描电子显微镜对MoS₂/Cu/C复合涂层进行形貌分析。最后,在实物试样上进行上卸扣试验,测试其抗粘扣性能。结果 无气喷涂+高温固化过程中,半熔融粉末经过多次叠加,沉积形成致密的结构,未见明显孔隙。对MoS₂/Cu/C复合涂层进行喷砂预处理,可明显提高涂层的均匀度,增加涂层的粘结强度。涂层与基体之间呈锯齿形紧密机械结合,喷砂无气喷涂前后,基体硬度未发生改变,未对金属基体造成不利影响。MoS₂/Cu/C复合涂层在螺纹表面结合形成光滑的保护膜,螺纹表面摩擦系数降低,上扣扭矩降低幅度为19%～23%。结论 在Mo S2/C涂...     

圆弧螺纹与普通螺纹锚栓防松性能研究

针对圆弧螺纹和普通螺纹的锚栓组件,分析了螺纹结构差异,并对螺纹连接松动机理进行了分析。基于有限元方法,计算了不同预紧力载荷、横向位移载荷条件下,圆弧螺纹锚栓和普通螺纹锚栓残余预紧力变化情况。结果表明,螺纹连接副在承受横向位移循环载荷螺母发生松动时,圆弧螺纹锚栓残余预紧力下降可分为快速下降和平稳阶段,且在平稳阶段预紧力下降速度极为缓慢,而普通螺纹锚栓残余预紧力的变化趋势呈线性变化,没有明显的阶梯性,而且圆弧螺纹锚栓残余预紧力下降速度始终低于普通螺纹锚栓,故圆弧螺纹锚栓的综合防松效果要优于普遍螺纹锚栓。     

磁控溅射制备TiWN/MOS2薄膜及其微观结构和摩擦学性能研究

采用磁控溅射方法在40Gr不锈钢基体上,沉积了TiN及TiWN单层薄膜、TiN/MoS2及TiWN/MoS2双层薄膜,对比分析了薄膜的成分、相结构、微观形貌及摩擦学性能.结果表明:根据W含量的不同,TiWN薄膜中,Ti0.67W0.33N膜层具有较高的硬度和弹性模量;TiWN/MoS2薄膜中,TiWN层主要含有TiN和...     

On the applicability of high strength self‐tapping aluminium bolts in magnesium nut materials for automotive applications

High strength aluminium bolts made of AW 6056 T6, AW 7075 T6 and T79 have been investigated regarding the applicability in magnesium nut materials for automotive applications. With respect to galvanic corrosion all combinations of aluminium bolts with magnesium parts show superior corrosion properties when compared to galvanised steel bolts connected to magnesium. With respect to stress corrosion cracking (SCC) no aluminium bolt in contact with magnesium failed due to SCC. This is because of cathodic protection of aluminium alloy through magnesium. Even peak‐tempered highest strengthened T6 7xxx aluminium bolts can be used for automotive applications when compressive residual stresses are present in the thread root of the bolts.     

Homogeneous surface coating of bolts, nuts, and screws by barrel-sputtering technique

Our newly developed “barrel-sputtering” technique has been employed for the surface coating of solid substrates with complex shapes such as bolts, nuts, and screws. The entire surface of the iron bolts and nuts including the flank and the root in the thread is homogeneously coated with the Au film. SEM measurements reveals that the surface of the Au film is very smooth. In the SEM measurements of the cross-sectional area, it is found that the Au film possess uniform thickness without any significant defects and/or pits. The Au film coating can also be successfully conducted on polycarbonate bolts and small SUS screws. The results provide evidences that the sputter deposition takes place in “three-dimensionally.”     

二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料的载流磨损性能研究

采用粉末冶金方法制备了不同二硫化钼质量分数的二硫化钼-铜-镀铜石墨（A组）复合材料和二硫化钼-铜-石墨（B组）复合材料,在自制的磨损试验装置上考察两组复合材料机械磨损和载流磨损性能。结果表明,加入2％（质量分数）的二硫化钼,可使两类复合材料在机械磨损和载流磨损的磨损量减小j并且二硫化钼一铜一镀铜石墨复合材料在机械磨损和载流磨损时,磨损量均比二硫化钼-铜-石墨复合材料小,耐磨性好;在载流磨损条件下,两组复合材料的磨损量比其机械磨损量大,且正刷磨损量比负刷磨损量大。     

Properties of PA(polyamide) coating and PA/MoS2 composite coatings by flame spraying

PA and PA/MoS2 composite coatings were prepared by flame-spraying. The thermal properties, crystallinity, microstructure and tribological properties were investigated with Fourier transform infrared (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy(SEM), and MM-200 model wear tester. Temperature influences the final morphological structure of the coatings. Tribological experiment results indicate that the MoS2 filled PA coating has different wear resistance compared with the PA coating without MoS2 filler. A high content of MoS2 decreases the hardness of composite coating and enhances the wear rate. The 1 %-3% content of MoS2 has advantages to the tribological ProPerties of PA composite coatings.     

硫化物固体润滑涂层的研究现状

硫化物（FeS、WS2和MoS2）是固体润滑材料中重要的一种材料,由于其呈六角形晶体层状结构,分子层间结合力较弱,界面分子层极易滑动形成良好润滑性能,因而备受研究者的关注。本文在综合大量文献资料的基础上,对硫化物固体润滑涂层特性、润滑机理及最新制备工艺研究现状进行综述,并对硫化物固体润滑涂层的研究前景进行展望。     

换热器浮头盖SA453螺柱断裂失效分析

某批换热器在浮头盖装配时高强螺柱前后出现两次断裂现象,通过现场调查、化学成分、力学性能、宏观断口、金相观察、结构应力计算及螺柱制造工艺调查等方法,对其断裂原因进行综合分析。结果表明：螺柱和螺母咬合在一起的应力集中是致使最大剪应力超过材料的抗剪强度、导致螺柱扭断的主要原因,最大等效应力明显大于抗拉强度,致使断裂处材料因其高强度而表现出脆性断裂;热处理工艺执行不到位是造成螺柱断裂的次要原因,是螺柱批量生产中堆积装炉热处理的不规范操作所致;螺柱经真空回火热处理后提高了力学性能和硬度,规范紧固件装配操作过程后,满足了使用要求。