摩擦速度对原位自生钢基复合材料Fe(Ti,W,Cr,V,Nb)Cp磨损性能的影响

用铸造的方法制备了原位自生复合碳化物(Ti,W,Cr,V,Nb)Cp增强钢基复合材料(In-situMMCs),并对该复合材料的高速磨损性能及磨损机理进行了研究。结果表明,原位自生复合材料中自生碳化物颗粒细小、圆整、分布均匀,自生碳化物体积分数达到42.8%;在低速150N载荷下,自生复合材料的耐磨性能随着自生碳化物体积分数的增加而提高;摩擦系数随摩擦速度的增大先减少后增大,自生碳化物体积分数大的自生复合材料的摩擦系数先快速减小后慢速增大,磨损率先减小后迅速增加。     

原位自生高体积分数钛基复合材料的组织及摩擦磨损性能

采用热等静压粉末冶金技术和水冷铜坩埚真空悬浮熔炼技术相结合的方法,制备了体积分数为20％、25％、30％、35％的原位自生(TiC+TiB)/TC4复合材料.采用X射线衍射、扫描电子显微镜对复合材料的相组成和显微组织进行了研究.使用盘-销式高温高速摩擦磨损试验机、显微硬度仪对不同体积复合材料的摩擦磨损性能、显微硬度进行...     

外加载荷对Al2O3·SiO2(sf)/AZ91D复合材料磨损性能的影响

分别以硅酸铝短纤维和磷酸铝为增强体和预制体高温粘结剂,采用挤压浸渗法分别制备出体积分数为15%、20%、25%和30%的镁基复合材料.利用MM200磨损试验机,分别在外加载荷为10、20、30、40和50 N及滑动速度为0.47和0.94 m/s条件下,与硬度为HRC53的20Cr对磨环在干态条件下进行对磨,考察了外加载荷对不同体积分数硅酸铝短纤维增强AZ91D镁基复合材料试样磨擦率和磨损机制的影响,并通过扫描电镜对试样摩擦表面进行了形貌观察和分析.结果表明:在低滑动速度(0.47 m/s)下,复合材料的磨损机制随着外加载荷的改变而改变;而在高滑动速度(0.94 m/s)条件下,则没有这种改变;在干磨条件下,试样磨损率随体积分数的变化受到外加载荷和滑动速度的影响.     

滑动速度对团球共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料摩擦学性能的影响

利用MPx-2000型主轴盘销式磨损实验机和扫描电子显微镜(SEM)研究了相对滑动速度对团球γ (Fe，Mn)3c共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料(EAMc)摩擦学性能的影响．实验表明，在干摩擦磨损工况下，EAMc对G45钢摩擦系统的摩擦系数随相对滑动速度的增加呈递减趋势；而磨损率呈递增趋势，但始终远低于奥氏体中锰钢(单一奥氏体相)；并且，随着相对滑动速度的提高，EAMC与中锰钢磨损量的差值呈递增趋势．通过对磨损表面和磨屑形貌的分析，发现EAMC在低载下主要磨损机制是磨粒磨损与剥层磨损；高载下的磨损机制主要为剥层磨损与氧化磨损．对偶件之间的粘着作用随相对滑动速度的提高而增加．运用临界转变温度理论与Archard磨损理论分析了相对滑动速度对EAMC摩擦学性能影响的机制．     

原位合成Al2O3增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

通过采用粉末冶金和原位合成技术相结合的近净成形技术制备Al-5％Si-Al2O3复合材料,并运用M一2000摩擦磨损试验机对该复合材料的摩擦磨损性能进行研究。通过单一变量比较法分析载荷和滑动速度对Al-5％Si-Al2O3复合材料摩擦磨损性能的影响,同时对长时间连续磨损下该材料的摩擦性能进行研究。通过扫描电子显微镜对Al-5％Si-Al2O3复合材料的磨损表面进行观察,并分析其磨损机制。结果表明,随着载荷的增大,试样的磨损量和摩擦因数均增加;随着滑动速度的增大,试样表面的升温使得产生氧化层的速率增加,试样的磨损量和摩擦因数均减少。在长时间的连续磨损过程中,由于初始时发生粘着磨损,试样的摩擦因数随着滑动距离的增大而增大。然后,试样表面氧化层的形成和破坏趋于动态平衡,试样表面相对稳定,其摩擦因数也随之趋于平稳。铝基复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。     

Si对原位自生镁基复合材料摩擦磨损性能的影响

采用原位法制备Mg2Si/AM60复合材料,研究了不同质量分数的Si粉对Mg2Si/AM60复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,Si质量分数增加,复合材料硬度增加,其磨损量随之减小,磨损性能得到显著加强。外加载荷增大,复合材料磨损量持续增加。与基体AM60相比,Mg2Si/AM60复合材料有效推迟微量磨损向严重磨损转变的时间。     

载荷对Cr-Si复合渗层摩擦磨损性能的影响

采用双辉等离子渗金属技术在TA15钛合金表面制备了Cr-Si复合渗层。研究了不同载荷(130 g、230g、330 g)下Cr-Si复合渗层的摩擦性能。使用硬度仪、纳米压痕仪和划痕仪测定了复合渗层的力学性能。采用HT-500型摩擦磨损试验机对TA15合金和Cr-Si复合渗层进行了摩擦磨损试验,以研究载荷对摩擦因数和比磨损率的影响。采用SEM、EDS等探究了渗层的磨痕形貌、成分变化及磨损机制。结果表明,Cr-Si复合渗层与基体结合良好,渗层总厚度达40μm,力学性能较基体有大幅度提高。在不同载荷下,渗层的摩擦因数、磨损体积和比磨损率均较基体大大降低。在重载荷下,基体的磨损机制主要为磨粒磨损和黏着磨损,而Cr-Si复合渗层则以磨粒磨损和氧化磨损为主。     

不同载荷下碳纤维增强碳基体复合材料的摩擦磨损性能

在Falex摩擦磨损实验机上研究了碳纤维增强碳基体（C／C）复合材料在不同载荷下的摩擦磨损性能,且对摩擦表面进行了SEM观察和分析。研究结果表明：C／C复合材料的摩擦系数随着载荷的增大呈现出先增大后减小的趋势,而磨损量则随着载荷的增大,整体呈现出逐渐增大的趋势;在高载荷下表面形成的磨屑膜,是导致摩擦系数减小的原因之一;随着载荷的逐渐增大,C／C复合材料的磨损由磨粒磨损为主逐渐向粘着磨损为主转变。     

Al2O3/Cu复合材料的载流摩擦磨损性能

研究了采用内氧化法制备的Al2O3／Cu复合材料在载流条件下的干滑动摩擦磨损性能，结果表明，在相同条件下，Al2O3／Cu复合材料的抗摩擦磨损性能明显优于紫铜；当电流一定时，随着速度与载荷的增加，销试样的磨损率增加，摩擦因数降低。Al2O3／Cu复合材料销试样表层发生了磨粒磨损和粘着磨损，紫铜表层主要发生了粘着磨损。在试验范围内，质量分数为0．60％的Al2O3的Cu肚复介材料比质量分数为0．24％的磨损率和摩擦因数低。     

微织构对铜基自润滑复合材料摩擦磨损性能的影响

目的 针对活塞环在高温高压、循环往复的惯性力等工况下与气缸极易磨损的问题,以栓盘模型为试验对象,研究圆形微织构对铜基自润滑复合材料的摩擦磨损性能,以期提高两者的耐磨损性能。明确微织构在不同工况下与复合材料摩擦磨损行为之间的联系,建立表面微织构设计准则。方法 采用CT-MF20型光纤雕刻激光打标机在45#钢表面加工制备出直径为0.2 mm的圆形微织构,并通过栓-盘形式在HT-1000型摩擦磨损试验机上对圆形织构化45#钢进行摩擦性能试验,考察圆形微织构在不同载荷(2、10、20 N)及不同滑动距离(1.88 m和18.84 m)下的摩擦磨损情况,而且借助扫描电子显微镜(SEM)分析摩擦表面的显微结构和形貌,通过能谱仪(EDS)结果分析摩擦表面元素积累情况。此外,为了与之形成对比每组均设有无织构的45#钢试验。结果 在摩擦试验中,载荷为20 N、滑动距离为18.84 m时圆形织构的摩擦磨损性能最优,平均摩擦因数降幅随着滑动距离的增加从11%增加到23.5%,同时栓和盘表面形貌磨损也明显比其他条件的试件要小。在EDS结果中发现圆形织构表面的氧元素更多,集中分布在织构里。结论 当载荷为20 N、滑动距离为18.84 m时,圆形织构的减摩效果最好,摩擦因数稳定,栓盘磨损表面变得光滑,这归因于圆形织构盘表面棘轮效应明显,并形成连续稳定的转移润滑膜,从而减小磨损。     

颗粒体积分数对WC/铁基表面复合材料冲蚀磨损性能的影响

采用负压铸渗工艺制备了WC/铁基表面复合材料 ,分析其组织结构 ,着重研究了WC颗粒不同体积分数对WC/铁基复合材料抗冲蚀磨损性能的影响。结果表明 ,适当的颗粒体积分数 (3 6%左右 )的复合材料因颗粒对基体保护好 ,起主要抗磨作用 ,因而抗冲蚀磨损性能高 ;较高或较低颗粒体积分数的复合材料因颗粒脱落或基体磨损严重使得其抗冲蚀磨损性能较低     

不同磨料粒度下WC体积分数对铁基表面复合材料磨损性能的影响

用负压铸渗工艺制备了WC/HT300基表面复合材料,研究了WC体积分数和冲蚀磨损浆料中的颗粒粒度对复合材料的抗冲蚀磨损性能的影响。对于同一种WC颗粒体积分数的复合材料,当浆料中的石英砂粒度大时,复合材料的体积磨损率较大,抗冲蚀磨损性能降低。WC体积分数为27%和36%的表面复合材料具有比其他WC体积分数复合材料优越的耐磨损性能;在磨料粒度为40~70目的工况下,WC体积分数为36%的复合材料,具有比体积分数为27%的复合材料优越的耐磨性能;但在磨料粒度增大到20~40目时,WC体积分数为27%的复合材料,具有比WC体积分数为36%的复合材料优越的耐磨损性能。     

冲击角度对SiC/钢基表面复合材料冲蚀磨损性能的影响

采用负压铸渗工艺制备SiC／钢基表面复合材料，研究不同冲击角度对其冲蚀磨损性能的影响及其冲蚀磨损机理。结果表明，复合材料的冲蚀磨损率随冲击角α的增大先增大后减小，60°时最大；SiC／钢基表面复合材料的相对耐冲蚀性在45°时最大，为Q235钢的3．82倍。随着冲击角度的变化，切削作用和冲击作用对基体的支撑效应和颗粒对基体的阴影效应产生很大的影响，从而影响复合材料的冲蚀磨损性能。     

速度和压力对SiCp增强铝基复合材料摩擦磨损性能的影响

研究了颗粒增强铝基复合材料及其基体的摩擦磨损性能。基体和复合材料的耐磨性有明显差异，复合材料的主要磨损形式是磨粒磨损，基体材料的主要磨损形式是粘着磨损。复合材料具有低的磨损率和稳定的摩擦因数，因此具有良好的耐磨性。     

石墨对C/Cu复合材料微观组织及摩擦磨损性能的影响

利用机械合金化和放电等离子烧结技术制备C/Cu复合材料,用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和销-盘摩擦磨损试验机对复合粉末和烧结体的组织结构、硬度、摩擦学行为进行了分析.结果表明:C/Cu复合粉末中Cu相粉末由纳米/亚微米复合颗粒组成,石墨主要以纳米层片状结构和非晶态存在,放电等离子体烧结体组织致密、细小且均匀,随着碳含量增加,烧结体的硬度与密度减小;C/Cu复合材料烧结样品在摩擦过程中形成润滑膜,表现出较低的摩擦系数和良好耐磨性,其磨损机制主要为氧化磨损、粘着磨损和剥层磨损.     

载荷和摩擦速度对多元铜合金摩擦磨损性能的影响

利用MMU-200型摩擦磨损实验机研究了载荷和摩擦速度对多元铜合金与GCrl5钢对摩时摩擦磨损性能的影响,并用扫描电镜对磨损表面进行了分析.结果表明,多元铜合金的磨损质量损失随载荷和摩擦速度的增加而增大.而合金的摩擦系数则随载荷和摩擦速度的增加略有增大,但增加幅度不大.该铜合金的磨损形式主要是犁削磨损.在高速重载条件下粘着磨损加剧.     

多层梯度结构对TiAlSiN涂层摩擦磨损性能的影响

为提高304不锈钢耐磨损性能,采用磁过滤阴极弧等离子体沉积的方法制备TiAlSiN多层梯度涂层,研究多层梯度结构对涂层摩擦磨损性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、纳米压痕仪和划痕仪等方法对涂层的表面形貌、物相结构以及力学性能进行表征,并通过MST-3001摩擦磨损试验仪测试不同结构涂层的摩擦磨损性能。结果表明:与TiAlSiN单层涂层相比,TiAlSiN多层梯度涂层具有更高的结合力和韧性;两种涂层的摩擦因数和磨损率都远小于304不锈钢,其中TiAlSiN多层梯度涂层具有比单层涂层更低的磨损率,磨损率由2.6×104μm3/(N·m)降至8.5×103μm3/(N·m),降低了67.8%,TiAlSiN多层梯度涂层磨痕表面光滑致密,主要磨损机制为轻微粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损的协同作用。     

晶粒度等级对高铁车轮钢滚动摩擦磨损性能的影响

采用GPM-30型轮轨滚动接触疲劳试验机对比研究了3种不同晶粒度等级的ER8高铁车轮钢试样的滚动摩擦磨损性能,通过测量摩擦因数、计算磨损率、观察表面磨损形貌来评价其磨损性能。结果表明,试样晶粒度等级越高,稳态平均摩擦因数越小,磨损率越低。晶粒度11.0级试样的稳态平均摩擦因数为0.19,磨损率为0.663×10^-5 g/m,而晶粒度10.0级、晶粒度9.5级试样的稳定平均摩擦因数分别为0.26、0.35,磨损率分别为1.326×10^-5、4.421×10^-5 g/m。晶粒度9.5级试样表面的剥落损伤严重,磨损率最高。晶粒度11.0级试样磨损后表面氧化严重,在表面形成了一定厚度的氧化层,氧化层在磨损过程中起到减小摩擦的作用,因此,试样摩擦因数较小。     

TiB2含量对微波烧结TiB2/Cu复合材料组织和磨损性能的影响

为考察TiB2含量对微波烧结TiB2/Cu复合材料组织和磨损性能的影响,采用微波烧结技术制备了含TiB2体积分数不同的TiB2/Cu复合材料.测试了试样的密度和显微硬度,分析了试样的组织.应用摩擦磨损试验机测试了试样在不同载荷下的磨损性能,并应用扫描电镜(配能谱仪)观察和分析了试样磨损面形貌和成分.结果表明:随TiB2含量增加,试样中孪晶数量减少;晶粒反而随TiB2含量增加而增大,其长大方式是晶界绕过团聚颗粒后进行合并而长大;试样的耐磨性能随TiB2含量增加而显著提高,其主要的磨损机制也由粘着磨损逐渐向磨粒磨损转变.     

MoSi2对CoCrNiW合金干摩擦磨损性能的影响研究

目的 系统研究MoSi2含量对Co基合金干摩擦磨损性能的影响,以开发摩擦学性能优异的CoCrNiW基复合材料。方法 利用热压烧结技术,设计制备CoCrNiW-MoSi2(质量分数分别为0%、3%、7 %、11%)抗磨复合材料。采用往复式球–盘摩擦磨损试验机,研究不同载荷和滑动速度对复合材料干摩擦磨损性能的影响,进一步优化MoSi2的含量。采用XRD、SEM、EDS等技术分析材料的物相组成、微观结构及磨损形貌。结果 MoSi2的添加有效提高了材料的硬度及致密度,MoSi2质量分数为7%的试样,硬度为386HV。复合材料的物相包括γ–fcc、ε-hcp、MoSi2、CrSi2、Mo1.24Ni0.76、MoSi2.43W0.211相。摩擦系数随载荷和滑动速度的增加而减小,磨损率随载荷的增加而增大,随滑动速度的增加而减小。硅化物硬质颗粒起到了弥散强化作用,提高了磨损表面的承载能力。其中,添加7%和11% MoSi2的试样,磨损率较低且接近,高载和高速下,磨损率较未添加试样分别下降约31.3%和25.5%。适当含量的MoSi2具有一定的减摩性,添加7% MoSi2的试样,摩擦系数始终最低,变化范围为0.24~0.53。结论 CoCrNiW-7wt.% MoSi2表现出了最佳的摩擦学性能,其磨损机理在高载条件下主要为磨粒磨损,在高速条件下主要为磨粒磨损和轻微氧化磨损。