铜的表面含硅渗层的结构与性能

本文综述了利用ＳｉＨ４／Ｈ２混合气体在纯铅铜表面获得的含硅渗层的结构和性能。试验结果表明：通过纯铜表面气体渗硅定 新的化学热处理方法，其表面获得含硅渗层，可以改善２铜的表面摩擦磨损，冲蚀磨损及耐高温腐蚀等表面性能。     

铜的气体表面渗硅新工艺研究

本文研究了纯铜的气体表面渗硅新工艺，也即在含硅气氛下低温沉积和扩散表面改性的工艺研究情况，介绍了各实验参数对渗硅层厚度和性能的影响     

铜的气体表面渗硅新工艺研究

本文研究了纯铜的气体表面渗硅新工艺，也即在含硅气氛下低温沉积和扩散表面改性的工艺研究情况，介绍了各实验参数对渗硅层厚度和性能的影响。     

双辉C、N、Ti渗入顺序对渗层组织及性能的影响

本文利用双辉技术在20钢表面设计了六种不同顺序C、N、Ti三元共渗的工艺方案,以研究合金元素渗入顺序对渗层的影响.用金相显微镜、EDS、XRD、划痕仪、磨损仪分别对渗层的微观组织、成分、物相、结合力、耐磨性进行了表征.结果表明:不同的合金元素渗入顺序会对渗层的形成、组织、结构及性能产生很大的影响;采用方案1～3未能在基体表面形成渗层;采用方案4得到约7μm厚渗层,渗层内含有固溶相Ti2C0.06和Ti2N,渗层的表面硬度和耐磨损性能分别较基体提高了3倍和1倍多;采用方案5、6均能获得渗层厚度为40μm、含硬质相TiC、TiN的渗层,渗层与基体结合良好,其表面硬度超过2100HV,表面耐磨损性能较基体提高了8倍以上.     

H13钢双保温固体渗硼高温磨损机理

研究了H13钢高能喷丸辅助双保温固体渗硼试样和未渗硼试样的高温摩擦磨损性能,并探讨了磨损机理。结果表明,高能喷丸辅助双保温固体渗硼后的试样得到Fe2B单相渗硼层,高能喷丸能显著提高固体渗硼效率;渗硼试样的高温磨损率比未渗硼试样降低了30%,表明渗硼提高了H13钢的高温耐磨损性能。渗硼和未渗硼试样高温摩擦磨损后磨损表面均形成了氧化层,氧化物为Fe2O3。渗硼层在高温下具有较高的硬度及良好的抗氧化性,因此渗硼试样的高温磨损机理主要是渗硼层的疲劳剥落和氧化磨损,而未渗硼试样的高温磨损机理主要为氧化磨损和磨粒磨损协同机制。     

不同晶粒取向铜与45钢配副时的摩擦磨损机制

为了考察不同晶粒取向纯铜与45钢配副时的摩擦磨损性能,采用于滑动磨损方式,研究了表面具有水平/垂直晶粒取向纯铜销配副45钢圆盘的摩擦学行为,表征了配副材料磨损表面的形貌和组成.结果表明:晶粒水平取向的纯铜销与45钢圆盘干滑动磨损时,摩擦系数较小且稳定,氧化磨损占主导地位;晶粒垂直取向的纯铜销与45钢圆盘干滑动磨损时,摩擦系数较大且波动剧烈,磨粒磨损及黏着磨损占主导地位.     

准贝氏体钢渗碳特性及磨损性能研究

研究了准贝工体钢渗碳特性及渗层磨损性能。结果表明，准贝氏体钢渗碳后空冷，渗碳最外层为高碳马氏体和残留奥氏体组织，无碳化物及石相析出；心部为准贝氏体组织，渗层碳浓度及浓度梯度平缓，显示出准贝氏体渗碳特性。磨损试验表明，渗碳后不同温度回火，准贝氏体钢渗层耐磨性接近和超过１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ渗碳钢水平，二体磨料磨损朵制以微切削机制为主，三体产磨损以应变疲劳为主，准贝氏体钢可作为渗碳钢代替含 高Ｃｒ、Ｎｉ     

激光淬火后Cr12MoV渗铬层的摩擦与磨损性能EI北大核心CSCD

利用激光对Cr12MoV冷作模具钢盐浴渗铬后进行表面激光淬火处理,通过SEM扫描电镜和X射线衍射仪分析渗铬层组织结构和物相组成,考察渗铬层摩擦因数与磨损性能,对磨损机理进行讨论。结果表明:渗铬层厚度约为20μm,Cr含量呈梯度分布,在渗铬层中形成富集层;渗铬层物相由CrC_3,CrC_2,(Fe,Cr)_2C_3和Cr组成,经渗铬+激光淬火后渗铬层表面形成致密Cr_2O_3膜;渗铬层-基体为冶金+机械结合方式,经渗铬+激光淬火后冶金结合能力增强;用SiC陶瓷球为对磨件进行干摩擦磨损实验,经渗铬+激光淬火后渗铬层平均摩擦因数为0.5795,比原始状态和渗铬处理分别降低了40.9%和19.2%,减少了黏着磨损,磨损形式为磨料磨损,淬硬层和硬质相是提高磨损性能的主要机制。     

35CrMo钢硫氮共渗层的摩擦学性能

目前,低温离子渗硫技术在石油钻杆丝扣上的应用还没有先例.应用离子渗氮与离子渗硫技术,在35CrMo钢表面制备了硫氮共渗复合层.采用自制的球-盘磨损试验机,在含铜润滑脂润滑条件下,对比研究了离子渗氮层与硫氮共渗层的摩擦磨损性能;采用白光干涉仪和扫描电子显微镜观察了表面改性层和磨损表面的形貌,利用纳米压痕仪测量了渗层的硬度和弹性模量,用X射线光电子能谱研究了磨损表面边界润滑膜的元素成分及其含量随深度的变化.结果表明,35CrMo钢经硫氮共渗处理后,表面比较粗糙,硬度较低,符合理想的摩擦表面要求;硫氮共渗层有了渗氮层的支撑,其减摩耐磨性能在低速低载下优于渗氮层,满足钻杆接头的使用性能要求.     

硼对高铬铸铁铸渗层组织和性能的影响

本工作利用自熔铸渗技术在ZG45钢表面复合不同硼含量的高铬铸铁铸渗层,研究了硼对高铬铸铁铸渗层组织和性能的影响.利用相图计算软件Thermo-Calc计算分析了不同硼含量下铸渗层的凝固过程,并采用SEM-EDS、XRD和显微硬度仪对不同成分铸渗层的微观组织和硬度进行分析.结果表明:铸渗层与ZG45钢基体达到冶金结合,在结合界面处未观察到微孔洞、微裂纹等缺陷,获得了厚度为10～12 mm的铸渗层.不含硼的铸渗层组织由α-Fe和α-Fe+M7 C3共晶组织组成.加入微量的硼元素后,铸渗层组织主要由α-Fe与α-Fe+M7 C3+M2 B共晶组织组成,与相图计算结果基本吻合.随着硼含量的增加,共晶组织逐渐细化,M7 C3碳化物含量减少,M2 B型硼化物增多,铸渗层硬度逐渐增加.当硼含量为0.72％(质量分数)时,铸渗层硬度最高达到1190HV.对铸态试样进行淬火+低温回火热处理后,铸渗层共晶硼化物与碳化物发生聚集长大,同时在铸渗层基体中伴有二次相的析出,试样铸渗层的洛氏硬度均有提升.热处理试样冲击磨损实验表明,铸渗层磨损表面主要以切削犁沟、疲劳剥层和剥落坑为主,并有少量微小的凿坑.硼含量为0.72％(质量分数)时,试样的抗冲击磨损性能最佳.     

掺碳TiB2薄膜/钢摩擦副的干摩擦磨损性能

采用室温磁控溅射技术成功地在钢(Cr12MoV)基材表面制备出TiB2/SiC双层薄膜及掺碳TiB2(TiB2-C)/SiC双层薄膜,SiC薄膜为中间层。研究了掺碳对TiB2薄膜组织结构和摩擦磨损性能的影响。结果表明:SiC薄膜与基材和TiB2,TiB2-C薄膜间都具有明显且呈梯度的元素扩散;掺入的C以sp3C-C和sp2C-C形式存在,即以类金刚石形式存在;与钢球(直径为4 mm)对摩、干摩擦条件下,TiB2薄膜和TiB2-C薄膜的磨损速率在105mm3/(m.N)级,掺C明显降低了薄膜的摩擦系数(从0.82降低到0.45,5 min)和对对摩件(钢)的元素转移。分析表明,摩擦磨损性能的提高主要是TiB2-C薄膜中的C起到了固体润滑作用所致。     

热锻模药芯焊丝电弧增材制造熔覆层摩擦磨损性能

目的 研究工艺参数、搭接区域对熔覆层组织和性能的影响以及磨损性能的各向异性。方法 在H13基板上分别制备单道多层和多道多层熔覆层。对熔覆试样进行2次高温回火,分别对单道多层和多道多层试样的搭接区与非搭接区进行往复磨损实验。研究多道多层试样平行和垂直于扫描方向熔覆层的磨损性能,结合金相组织,讨论磨损性能与组织的关系。结果 熔覆层的组织为回火马氏体+残余奥氏体+粒状碳化物。与扫描速度8 mm/s相比,扫描速度10 mm/s时熔覆层的残余奥氏体含量更高、硬度更低、磨损轮廓更大。与非搭接区相比,搭接区组织更为粗大、摩擦因数表现更不稳定、磨损轮廓更大。与平行扫描方向相比,垂直于扫描方向的试样摩擦因数更稳定、磨损轮廓尺寸更小。结论 扫描速度8 mm/s时的单道多层熔覆层的磨损性能优于扫描速度10 mm/s时的;多道多层熔覆层搭接区的磨损性能比非搭接区的磨损性能差,与平行扫描方向相比,垂直扫描方向的熔覆层磨损性能表现较佳。     

聚四氟乙烯及其石墨和MoS2填充复合材料的摩擦学性能研究

利用往复式摩擦磨损试验机,对聚四氟乙烯(PTFE)及石墨和MoS2填充的PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了测定,并利用光学显微镜对PTFE复合材料的摩擦磨损表面进行了观察。结果表明,一方面,石墨和MoS2起到了润滑作用,另一方面,石墨和MoS2阻止了PTFE带状大面积破坏,因而使得PTFE的摩擦系数降低,耐磨性提高。     

Friction and wear behaviors of a gradient nano-grained AISI 316L stainless steel under dry and oil-lubricated conditions

A gradient nano-grained (GNG) surface layer was fabricated on an AISI 316L stainless steel (SS) by using the surface mechanical rolling treatment (SMRT). Reciprocating dry and oil-lubricated sliding tests of the GNG 316L SS in air at room temperature were conducted in comparison with the coarse-grained (CG) counterpart. Worn surface morphologies and subsurface microstructures were investigated for both 316L SS samples. 316L SS with a GNG surface layer shows a significantly improved wear resistance, especially under oil-lubricated condition. The notably wear resistance enhancement of the GNG 316L SS is attributed to the GNG surface layer with high strain accommodation ability and high hardness, which can reduce the wear volume in the running-in stage effectively.     

灰铸铁激光熔覆纳米Al2O3的性能研究

用纳米氧化铝和铁粉混合作为灰铸铁的表面改性材料，通过激光熔覆试验对灰铸铁进行表面改性，制备了灰铸铁表面改性试样。对试样进行了以磨损试验为主的性能测试，显微硬度测量结果表明表面改性层硬度明显提高，结合区由于成分及微观组织的改变，硬度提高异常显著。运用MM-200摩擦磨损试验机进行了的摩擦磨损试验，结果表明表面改性层耐磨性显著提高，且纳米氧化铝含量越多，耐磨性提高越显著。载荷越大，摩擦系数越小。灰铸铁激光熔覆纳米Al2O3后，其磨损机制为犁削磨损。     

聚苯酯基复合材料在超声电机中的磨损性能

作为行波超声电机的接触层摩擦材料,聚苯酯基复合材料的磨损性能对电机的驱动特性和寿命均会产生重要的影响。将聚苯酯基复合材料粘贴在40型圆盘形行波超声电机定子齿面,在不同的电机驱动方式和摩擦组合下测试接触层磨损性能,并使用扫描电镜观察磨损表面形貌。结果表明,超声驱动下,电机接触层以疲劳磨损为主要磨损机制。并且当电机采用聚苯酯基复合材料和铜转子的摩擦组合时,其性能磨损较好。接触界面应力模拟分析表明,行波超声电机接触界面在短时间内即可完成108周次以上的疲劳载荷作用,因此接触层主要磨损机制为超声疲劳。     

感应烧结Fe-Cu-Al-石墨复合材料的力学性能和摩擦学性能

为了进一步提高材料的力学性能和摩擦学性能,以感应加热烧结的方法,制备了Fe-Cu-Al-石墨复合材料。利用XRD,EDS,SEM等分析了复合材料的组成、结构、表面形貌;研究了其力学性能、摩擦学性能及磨损机理。结果表明：Fe-Cu-A1-石墨复合材料具有多孔结构;随着石墨含量的增加,复合材料的力学性能降低,摩擦学性能提高...     

Study on the friction and wear behavior of basalt fabric composites filled with graphite and nano-SiO2

To improve the friction and wear behavior of basalt fabric reinforced phenolic composites, single graphite or nano-SiO₂ and both of them were incorporated. The tribological properties of the resulting composites under different sliding conditions were investigated systematically on a model ring-on-block test rig. The friction and wear mechanisms of the composites were studied through analyzing the worn surfaces and transfer films by a scanning electron microscopy (SEM). Experimental results showed that graphite (Gr) was more beneficial than nano-SiO₂ in improving the tribological properties of basalt fabric composites (BFC) when they were singly incorporated. It is well worth noting that the friction and wear behavior of the filled composites was improved further when nano-SiO₂ and graphite were added together, indicating that there was a synergistic effect between them. Tribological tests under different sliding conditions revealed that the BFC/Gr/SiO₂ composites seemed to be more suitable for tribological applications under higher sliding speed and load.     

Microstructure and Tribological Properties of Plasma-sprayed Nanostructured Sulfide Coating

The friction and wear properties of plasma-sprayed nanostructured FeS coating were investigated on an MHK- 500 friction and wear tester under both oil lubrication and dry friction condition. The microstructure, worn surface morphology and phase composition of the coating were characterized by scanning electron microscopy （SEM） and X-ray diffraction （XRD）. It was found that the coating was mainly composed of FeS. a small quantity of Fe1-xS and oxide were also found. The coating was formed by small particles of 50～100 nm in size The thickness of the coating is approximately 150 μm. The friction-reduction and wear-resistance properties of plasma-sprayed nanostructured FeS coating were superior to that of GCr15 steel substrate. Especially under oil lubrication condition, the friction coefficient of nanostructured FeS coating was 50% of that of GCr15 steel, the wear scar widths of the coating were also reduced to nearly 50% of that of GCr15 steel under high load. The failure of the coating was mainly attributed to plastic deformation under both oil lubrication and dry friction condition.