Inconel718与硬质合金摩擦磨损特性的实验研究

利用UMT-2多功能摩擦磨损试验机对镍基合金Inconel 718与硬质合金刀具对偶时的摩擦磨损特性进行研究,揭示法向载荷和滑动速度对摩擦副摩擦因数的影响,通过SEM观察试样摩擦形貌并分析磨损机制.研究结果表明:摩擦副的摩擦因数随着法向载荷的增大而减小,随滑动速度的增大而增大;Inconel 718镍基合金与硬质合金对偶时的磨损机制主要为黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损.     

硬质合金刀具材料摩擦磨损的研究现状及展望

分析了影响硬质合金刀具材料摩擦磨损性能的主要因素及各因素的影响方式,研究了硬质合金磨损的过程及方式,总结了国内外硬质合金刀具材料的摩擦磨损性能研究的现状及不足,提出了对金属切削具有指导作用的硬质合金摩擦磨损研究的新方向。     

含硫镍基合金与YJ2硬质合金对偶的高温摩擦磨损特征

研究了通过热压法制备得到的含硫镍基合金与 YJ2硬质合金对偶的摩擦磨损特征。结果表明 :在高温摩擦过程中 ,材料中的硫化物共晶体是主要的润滑组元 ,摩擦面的温度对其润滑效果有较大的影响 ;材料与 YJ2对偶时的摩擦系数随着温度变化有所不同 ,但是磨损率都是随着温度升高而增大的 ,其高温下磨损形式主要为磨粒磨损和氧化磨损 ;YJ2硬质合金表面生成的氧化物对材料减摩性能有很大影响。     

纳米TiO 2填充酚醛树脂基摩擦材料摩擦磨损机制

考察纳米TiO 2填充酚醛树脂基摩擦材料在不同载荷和温度下的摩擦磨损性能,采用电子显微镜分析摩擦表面的微观形貌,采用粗糙度仪考察摩擦表面的粗糙度.结果表明:与添加微米TiO 2的摩擦材料相比,添加纳米TiO后,摩擦材料的韧性提高了22%,摩擦因数更加平稳;在300和350℃高温下磨损率分别降低了32%和22%,且摩擦材料磨损表面更致密平整.     

基于划痕法制备的微织构硬质合金摩擦磨损试验研究

采用尖端球半径10μm、锥角120°的金刚石压头在硬质合金(YG6)表面制备了划痕宽度为10~50μm的微织构,并采用球盘式摩擦磨损试验方法进行了微织构化硬质合金的摩擦磨损试验,对摩擦磨损试验过程的摩擦力与摩擦因数进行了在线测量,并用超景深电子显微镜与扫描电镜对微织构形貌与摩擦磨损形貌进行了显微观察。试验结果表明,采用金刚石压头划痕法制备硬质合金微织构是可行的,并且硬质合金微织构有助于降低摩擦因数,当织构方向与摩擦磨损运动方向垂直时,微织构对硬质合金摩擦磨损特性的改善效果最好。     

人牙釉质纳米尺度下的摩擦磨损行为研究

利用纳米划痕仪研究了人牙釉质在纳米尺度下的摩擦磨损行为,考察了法向载荷对牙釉质摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着法向载荷增大,人牙釉质的摩擦因数和磨损深度呈现非线性增大;载荷较小时(20mN),摩擦因数随载荷增加而快速增大,划痕表面主要呈现轻微凹陷,损伤以弹塑性变形为主;当载荷较大时(20mN),摩擦因数随载荷增加而缓慢增大,划痕表面开始出现磨屑,磨损以脆性剥层为主。     

润滑油中加入纳米氧化铝对缸套-活塞环摩擦副摩擦磨损特性的影响

在普通CD40润滑油中加入纳米氧化铝,研究了在不同载荷条件下对缸套活塞环摩擦副摩擦磨损特性的影响;用铁谱仪对试验油样进行了磨粒分析;用原子力显微镜对缸套试样表面的微观形貌进行了测试;用LAS-3000型表面分析系统对磨损表面进行了成分分析。结果表明：缸套活塞环摩擦副在含纳米氧化铝的润滑油作用下,表现出优越的抗摩减磨性能,其效果随栽荷的增大而增强;在高载荷作用下缸套试样表面形貌有了明显的改观,减小了摩擦阻力,降低了摩擦因数。     

纳米润滑添加剂改善摩擦磨损提高发动机性能的研究

以5W-30润滑油为基础油,Al_2O_3/TiO_2为纳米添加剂,配制添加剂质量分数为2%的纳米润滑油。通过摩擦学性能试验台模拟缸套-活塞环摩擦副实际工作过程,研究Al_2O_3/TiO_2纳米添加剂对摩擦学性能的改善;通过场发射扫描电镜(FESEM)对活塞环样本微观形貌进行观察,确定表面磨损情况;通过发动机台架实验研究确定实际使用工作过程中,纳米添加剂对发动机动力性能的影响。结果表明,润滑油中加入Al_2O_3/TiO_2纳米添加剂后,缸套-活塞环摩擦副摩擦磨损性能得到明显改善,摩擦因数和活塞环磨损率显著下降,摩擦因数最大下降50.6%,平均下降42%;活塞环磨损率最大下降34.8%,平均下降27.2%;活塞环表面微观形貌得到明显改善,磨损表面得到修复,划痕显著减少;在转速为4 400 r/min时随着负荷逐渐增大,发动机台架实验输出功率最高提升24.2%,低负荷功率增幅显著,高负荷范围内功率平均提升3.3%,动力性能得到较大提升。     

摩擦磨损自修复原理及纳米自修复添加剂研究进展

摩擦磨损导致能源浪费和零部件失效,纳米自修复添加剂能够降低摩擦磨损,延长机械的使用寿命,还可在不拆卸的情况下对机械零件表面进行在线修复,实现终身免大修,给传统的维修带来了全新的理念。探讨了摩擦磨损自修复的原理,指出摩擦磨损自修复的原理主要有摩擦自修复、原位摩擦自修复和摩擦自适应修复等。概述了几种纳米自修复添加剂的研究应用现状,包括纳米金属粉末、纳米金属氧化物、纳米硫化物、纳米硼系和稀土类化合物及其它新型纳米材料。     

晶粒尺寸对WC硬质合金刀具材料摩擦磨损性能的影响

研究了三种不同晶粒尺寸的硬质合金材料的摩擦磨损性能,测量了摩擦系数,采用扫描电子显微镜观察分析了硬质合金磨损表面的形貌变化。结果表明,随着滑动速度和载荷的提高,硬质合金的摩擦系数呈下降的趋势;相同条件下,随着晶粒的减小,硬质合金的摩擦系数略有升高。粗晶粒的硬质合金主要磨损机制为WC晶粒脱落造成的磨粒磨损,细晶粒硬质合金磨损机制主要表现为塑性变形。     

基于标准销—盘试验的石墨/硬质合金副滑动摩擦磨损特性研究

通过标准销—盘摩擦磨损试验对石墨与硬质合金副的滑动摩擦磨损特性进行深入研究。结果表明,硬质合金销表面有石墨转移膜形成,并发生了轻微的"抛光"磨粒磨损;提高法向载荷和滑动速度可增加石墨转移膜形成,从而降低摩擦因数;与石墨高速铣削试验的刀具磨损结果进行对比发现,标准销—盘摩擦磨损试验未能复制硬质合金刀具的严重磨损现象,说明该摩擦试验方法对于石墨切削摩擦行为的研究具有一定的局限性,需要进一步改进。     

PCrNiMo材料摩擦磨损特性研究

采用自制的销盘式干滑动摩擦磨损试验机,研究了不同硬度炮钢材料PCrNiMo自配副时的摩擦磨损特性。研究结果表明：材料的磨损率随着速度、载荷的增加而增大,摩擦因数随着速度、载荷的增加而减小;低速低载条件下,接触表面以磨粒磨损为主,而在高速、高载条件下,接触表面以粘着磨损形式为主。     

PCrMo钢的摩擦磨损特性实验研究

采用自制的销盘式摩擦磨损试验机、光学及扫描电子显微镜，研究了PCrMo钢配副的干滑动摩擦磨损特性。结果表明：摩擦因数随着载荷的增加而增加，随着滑动速度的增加而减小；磨损率随着载荷的增加而增加，随着滑动速度的增加先增加而后降低。PCrMo磨损失效机理主要表现为疲劳剥落和粘着磨损。     

水润滑塑料轴承的摩擦性能研究

用MPV—200型摩擦磨损试验机测定了超高分子量聚乙烯(简称UHMW—PE)塑料合金轴承水润滑条件下的摩擦学性能，考察了载荷、速度、运行时间等因素对轴承摩擦系数和磨损率的影响，得出了摩擦学性能随各种因素的变化规律。并对作用机理进行了系统的分析，为水润滑超高分子量聚乙烯塑料合金轴承的实际应用提供理论依据。     

Effect of Graphite on Friction and Wear Characteristics of Molybdenum Dithiocarbamate

The effects of graphite powder on the friction and wear characteristics of molybdenum dithiocarbamate MoDTC were studied in reciprocated sliding contact using a ball-on-plate type tester. The oil used was squalane, a pure hydrocarbon. The addition of MoDTC alone to the oil showed a high coefficient of friction at an early stage of a rubbing test, since the extent of the formation of a surface film containing MoS₂ was insufficient to decrease the coefficient of friction. The high friction at the early stage brought about noticeable wear. On the other hand, the addition of graphite powder together with succinimide-type dispersant to the oil containing MoDTC considerably improved the friction and wear performance not only at the early stage but also at the steady stage. The added graphite powder seems to cover the part of rubbing surfaces without a film containing MoS₂ to reduce the friction and wear, not only at the steady stage after the running-in process, but also in the running-in process or at the early stage.     

搅拌摩擦焊接头摩擦磨损性能研究

在MM-200型摩擦磨损试验机上分别试验了LF2铝合金搅拌摩擦焊接接头焊缝区和母材的摩擦磨损性能。通过测定失重量和摩擦力矩的波动情况,得出了在不同的工艺参数条件下试样的抗磨损性和摩擦因数的变化规律。实验结果表明：搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于母材,当正压力从50N增加到106N时,母材的失重量增加近6倍,母材的失重量在同等垂直载荷的情况下是焊缝的10-20倍。实验还表明搅拌摩擦焊接接头的摩擦力矩较小并且波动平缓。搅拌摩擦焊接头区域的磨损机制从磨粒磨损方式转变为疲劳磨损方式。     

Sliding Friction and Wear Characteristics of Novel Graphitic Foam Materials

While the use of ORNL developed high-thermal-conductivity graphitic foam materials has been focused on thermal management applications, recent experiments have revealed their potential as bearing surfaces as well. The three primary tribological advantages are: (1) they can efficiently remove frictional heat, (2) their natural porosity can trap wear debris, and (3) their porosity can serve as a lubricant reservoir for the contact surface. A series of pin-on-disk experiments were conducted at both room temperature and 400 °C to compare the sliding friction and wear characteristics of the densified graphitic foam (mated against M-50 tool steel or against alumina) to those of conventional bearing materials like graphite, bearing bronze, poly- tetrafluoroethylene, bearing steel, and a Co-based superalloy. At room temperature and under low contact pressure, the tribological behavior of the densified graphitic foam material was comparable to that of graphite and better than that of other bearing materials. At 400 °C, traditional graphite exhibited a dusting wear regime accompanied by a high friction coefficient. In contrast, the graphitic foam demonstrated an ability to maintain low friction and wear at that temperature.     

汽车摩擦材料摩擦磨损性能试验的现状与发展

汽车摩擦材料的摩擦磨损性能直接影响车辆行驶的安全性、舒适性和耐久性。工况条件是影响摩擦磨损性能的重要因素。摩擦磨损性能的试验结果将为摩擦材料的配方设计、制造工艺的调整提供依据。因此试验工况的模拟性及测试评价方法的选择显得至关重要。介绍了汽车摩擦材料摩擦磨损性能试验的类型、方法、使用范围及应用现状,对现有不同的试验进行了比较,并对其发展趋势加以总结。     

干滑动条件下45CrNi材料摩擦磨损规律研究

以某自行火炮底座传动箱摩擦副所用材料45CrNi为研究对象,考察了该材料在不同热处理状态下（530℃回火、380℃回火、830℃淬火及原始状态）组成摩擦副时的干滑动摩擦磨损特性。试验结果表明：530℃回火盘和摩始销组成摩擦配副时结合最好,具有较好的摩擦磨损性能,销试样磨损率最小;在较低速度下载荷是影响材料摩擦因数的主要因素,而速度对摩擦因数的影响较小;粘着磨损是材料配副磨损的主要形式。