纳米La_2O_3掺杂对Mo_2NiB_2基金属陶瓷组织及力学性能的影响

采用真空热压烧结技术,根据Ni-6B-53.3Mo的配比,制备了掺杂不同含量纳米La_2O_3颗粒(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)的Mo_2NiB_2基金属陶瓷,并研究其显微结构和力学性能。结果表明,掺杂La_2O_3可以使Mo_2NiB_2基金属陶瓷的硬质相和Ni基粘结相相溶性提高,晶粒尺寸减小,Ni基粘结相分布更加均匀。随着La_2O_3掺杂含量的增加,Mo_2NiB_2基金属陶瓷的抗弯强度、硬度和压缩强度先增大后减小。掺杂0.6%La_2O_3时,抗弯强度和硬度均最大,分别为603.55 MPa和902.1 HV。掺杂0.3%La_2O_3时,压缩强度最大,为550 MPa。但随着La_2O_3掺杂含量的增加,Mo_2NiB_2基金属陶瓷的断裂韧性和密度都有所降低。     

Nb对Mo_2NiB_2基金属陶瓷组织和力学性能的影响

采用放电等离子热压烧结技术制备了掺杂不同摩尔含量(0、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%)Nb的Mo_2NiB_2基金属陶瓷,并使用扫描电子显微镜和电子万能试验机研究了其微观结构和力学性能。结果表明,Mo_2NiB_2基金属陶瓷主要由Mo_2NiB_2硬质相和Ni基粘结相两相结构组成。随着Nb的加入,硬度值先增大后减小,并在掺杂0.15%Nb时达到最大值1 203.4 HV。Nb取代了部分Mo,形成置换固溶体,产生固溶强化作用,使硬度值增大。掺杂0.05%Nb时,Mo_2NiB_2基金属陶瓷抗弯强度值最大,为854.93 MPa。断裂方式主要为脆性的解理断裂,断裂韧性值随Nb的加入而降低。     

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。     

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。     

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。      

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。     

机械模具导向滑板Fe-Mo-石墨自润滑材料摩擦学性能研究

采用粉末冶金工艺,制备了3种不同石墨含量的Fe-Mo-石墨自润滑材料,测定了3种材料的密度、硬度和抗压强度,并对材料的组织和不同摩擦速率下的摩擦学性能进行分析和研究,最后采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对磨痕表面形貌和成分进行表征。结果表明,复合材料中石墨添加质量分数为1.0%时,材料组织以铁素体为主相,此时的摩擦系数较为稳定,磨损率随摩擦速率的提高而增大,磨损机制主要为粘着磨损;石墨添加质量分数高于1.0%时,材料组织以珠光体为主相,摩擦系数随摩擦速率提高而增大,但磨损率随之减小,且摩擦速率高于0.5m/s时,磨损率量级为10~(-8)cm~3/N·m,属于轻微磨损。材料中珠光体、Fe_2MoC的生成,以及摩擦过程中生成的Fe_2O_3、Fe_3O_4是Fe-Mo-石墨材料在高的摩擦速率下具有优良耐磨性的主要原因。     

La_2O_3添加量对Fe-3Mo-3Cr-0.6V-0.5Mn-0.8C合金组织与力学性能的影响

以羰基铁粉、钼铁粉、铬铁粉、钒铁粉、锰铁粉、石墨和稀土La_2O_3为原料,采用真空烧结法制备La_2O_3改性Fe-3Mo-3Cr-0.6V-0.5Mn-0.8C合金,研究La_2O_3添加量(0.1%~0.7%,质量分数)对合金密度、硬度、组织结构以及力学性能的影响。结果表明,随La_2O_3添加量增加,合金的晶粒度明显减小,密度、硬度与抗弯强度都出现"双峰值效应"。当合金中加入0.1%La_2O_3时,合金具有最高的密度6.79 g/cm3和较高的硬度(HB)240,抗弯强度达到最大值2 300 MPa,比不含La_2O_3的合金抗弯强度提高近12%,弯曲断裂形式由脆性断裂转变为穿晶-沿晶断裂的复合断裂形式。     

MoSi2/SiC配对副在不同载荷下的高温磨损性能研究

在XP-5型高温摩擦磨损试验机上考察了MoSi2/SiC配对副在1000℃不同载荷下的摩擦磨损性能,并用SEM扫描电镜对MoSi2和SiC的磨损表面进行了观察,用X射线分析了MoSi2的磨损表面相组成。结果表明：MoSi2/SiC摩擦副在1000℃高温滑动时,随载荷增大摩擦系数逐渐减小;40 N时MoSi2的磨损率达到极大值;随载荷的增大,MoSi2的主要磨损机制依次表现为粘着、研磨、疲劳断裂和氧化磨损等形式。20-50 N时,SiC出现磨损增重现象,归因于氧化增重作用高于磨损失重作用。     

TiC含量对Mo_2FeB_2基金属陶瓷的组织与力学性能的影响

在制备Mo_2FeB_2基金属陶瓷原料中,添加3%~12%(质量分数)TiC微粉,经球磨、压制、真空烧结后,采用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了试样的显微组织和微区成分,采用硬度计和材料试验机检测其力学性能,并与砂轮对磨分析其耐磨性能。结果表明:添加TiC有助于细化Mo_2FeB_2基金属陶瓷的组织和提高其均匀性,TiC能大幅度提高Mo_2FeB_2基金属陶瓷的硬度、抗弯强度和耐磨性。     

BN和MoS2对镍基材料摩擦磨损性能的影响

通过热压烧结制备了含不同质量分数润滑剂（0%、10% MoS₂、5% MoS₂+5% BN和10% BN）的镍基材料,利用销盘摩擦磨损试验机对4种镍基材料在载荷30~60 N、滑动速度0.35~0.58 m·s-1（300~500 r·m-1）条件下进行摩擦磨损实验,通过扫描电镜观察磨损表面形貌,分析了不同润滑剂对镍基材料抗磨损性能的影响。结果表明:由于MoS₂与基体之间结合良好,含有10% MoS₂润滑剂的镍基材料具有较低且平稳的摩擦系数和最低的磨损率;由于BN与基体之间结合松散,含10% BN润滑剂的镍基材料在较高载荷和滑动速率下具有相对较高的摩擦系数和磨损率。     

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。     

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.      

MoS_2对铝基材料摩擦磨损性能的影响

以Al,Fe,Zn等金属粉末和Si粉为原料,采用热压法制备MoS_2含量(质量分数)分别为0和3%的铝基复合材料,在滑动速度为0.377~1.131 m/s以及载荷为4~10 N的条件下进行摩擦试验,研究MoS_2对铝基复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明:在0.377 m/s的滑动速度下,3%MoS_2/铝基复合材料在10 N载荷下具有较低的平均摩擦因数0.4,比不含MoS_2材料的摩擦因数降低近一半;在0.755 m/s的滑动速度下,2种材料的摩擦因数和磨损率接近;在1.131 m/s的滑动速度下,载荷7~10 N时2种材料都严重磨损,3%MoS_2/铝基材料具有相对较低的磨损率,磨损机理为熔化磨损,未添加MoS_2材料的磨损机理为严重塑性变形磨损。添加3%MoS_2可显著改善铝基材料的摩擦磨损性能。     

大尺寸Ti3AlC2陶瓷的制备及耐磨性研究

采用燃烧合成结合准热等静压技术(SHS/PHIP)制备了大尺寸Ti3AlC2陶瓷材料(φ240 mm×40mm),利用销-盘式摩擦磨损试验机,研究了不同滑动速度下Ti3AlC2的摩擦磨损性能.结合XRD分析、SEM观察和EDS能谱分析,讨论了Ti3AlC2在不同条件下的摩擦磨损机理.结果表明:载荷分别为30N、50N和70N时,随滑动速度的增大,Ti3AlC2的摩擦因数和磨损率均呈现降低趋势,在载荷70N、滑动速度4.8 m/s时,摩擦因数和磨损率分别为0.24和2×10-6 mm3/N·m;材料磨损以磨损表面磨粒磨损和氧化膜的轻微划痕磨损为主.     

VC含量对Mo_2FeB_2基金属陶瓷组织与性能的影响

通过反应硼化烧结法制备不同VC含量的Mo_2FeB_2基金属陶瓷试样,并对试样的显微组织和力学性能进行分析。结果表明:VC能有效细化Mo_2FeB_2基金属陶瓷的晶粒组织且均匀分布在基体中;试样的硬度和耐磨性随VC含量增加呈现先提高后降低的趋势,当VC的质量分数为9%时,试样的硬度最高,耐磨性能最好。     

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。     

半固态法制备A390高硅铝合金干摩擦磨损性能研究

采用传统铸造技术和半固态过流冷却技术分别制备了A390铝合金铸棒。在MVF-1A摩擦磨损试验机上研究了显微组织、外加载荷和温度对A390铝合金干滑动摩擦磨损性能的影响,对磨环材料为45^#钢。采用SEM对A390铝合金磨损面形貌进行了分析。结果表明：相同载荷和温度下,经半固态处理的A390铝合金材料耐磨性能更优异。随着外加载荷的增加,A390的摩擦系数和磨损率呈现先降低和增加的趋势;载荷为80 N时,A390的摩擦系数最稳定,磨损率最小。A390的摩擦系数和磨损率对温度变化较敏感,在100℃以下,磨损率变化较小,以磨粒磨损机制为主;当温度超过100℃时,摩擦系数波动明显,磨损面塑性变形严重,此时同时发生磨粒磨损和粘着磨损。     

纳米SiO2含量对铜基摩擦材料摩擦学性能的影响

采用粉末冶金法制备了添加纳米SiO2的铜基粉末冶金摩擦材料,经湿式摩擦材料摩擦性能试验机测试,研究了纳米SiO2添加量对摩擦材料的摩擦系数、磨损率和耐热系数的影响.结果表明:随纳米SiO2质量分数从0增加到1.5%,材料的动摩擦系数先减小后增加,静摩擦系数无明显变化;耐热系数逐步提高;磨损率则先减小后增加;纳米SiO2质量分数为0.75%的材料性能最佳.研究认为:纳米SiO2对铜基湿式摩擦材料的摩擦学性能有显著影响,添加适量的纳米SiO2可使材料具有高而稳定的摩擦系数、优异的耐磨性和耐热性等综合性能.     

高含量La_2O_3/Y_2O_3对钼合金微观组织与性能的影响

采用粉末冶金方法制备了不同质量分数La_2O_3/Y_2O_3复合稀土氧化物掺杂的钼合金,观察了钼合金物相构成、显微组织和断口形貌,测试了其力学性能。结果表明:掺杂La-2O_3/Y_2O_3钼合金的物相组成为La_2O_3、Y_2O_3和Mo;锻造态钼合金横截面的晶粒尺寸随La_2O_3/Y_2O_3含量增加而减小,锻造态钼合金纵截面的显微组织为明显的纤维状织构组织形态;锻造态Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金的横截面断口为韧窝断裂和少量解理断裂,纵截面断口为沿晶脆性断裂;合金抗弯强度和弯曲角随La_2O_3/Y_2O_3含量的增加先增加后降低,Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金抗弯强度达到1133 MPa,弯曲角达到38°。