硼铁含量和粒度对铁铜基摩擦材料性能的影响

研究了硼铁含量和粒度对铁铜基摩擦材料性能的影响。研究发现, 当硼铁粒度为0.250～0.075 mm时, 若硼铁含量在0～10%范围内变化, 则摩擦系数随硼铁含量的增加而增加。在制动压力为0.6 MPa 时, 摩擦材料的磨损随硼铁的增加而有所下降;当压力增加到1.1MPa 时, 材料的磨损随硼铁的增加而增加。当硼铁含量为2.5%时, 摩擦系数和材料磨损量随细粒度0.048～0.028 mm 硼铁的增加而下降。研究还发现, 摩擦材料中的硼铁(FeB)在烧结过程中与Fe 反应形成了Fe₂B, Fe₂B 的生成既可提高摩擦系数又可降低材料磨损。     

C/hBN润滑组元对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响北大核心

为改善高温下材料摩擦性能的稳定性和提高润滑组元与铜基体的界面结合效果,采用粉末冶金工艺制备了C/hBN作为润滑组元的铜基粉末冶金摩擦材料,研究了C/hBN含量和化学镀铜表面改性对摩擦材料显微结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:适量添加hBN作为润滑组元能提高材料的摩擦系数和热稳定性,当C/hBN质量分数比为6∶3时,材料具有较高的摩擦系数,在350 km/h制动速度下其摩擦系数高达0.472,且磨损量相对较低,具有相对较好的综合性能;C/hBN表面镀铜后,摩擦材料的致密度提高,硬度略微下降,整体摩擦系数更加稳定,与未镀铜相比其磨损量降低了28%。C/hBN颗粒表面镀铜改善了C/hBN-Cu的界面结合,制动时摩擦表面的剥落坑数量明显减少。石墨和hBN润滑组元的综合运用及表面镀铜处理可有效提高铜基摩擦材料的摩擦磨损性能,有利于制动闸片轻量化设计,为C/hBN在铜基摩擦材料中的应用提供工艺理论依据。     

试验条件对C/C 复合材料滑动摩擦磨损特性的影响

在MM-2000 环-块摩擦试验机上测试了C/C 复合材料的摩擦磨损行为。通过对试样在不同时间、不同载荷、不同润滑状态下的摩擦磨损试验得出:随时间的延长, C/C 复合材料的摩擦系数趋于稳定。在摩擦试验后期, 材料摩擦系数一直保持在0.12。载荷对磨屑膜有着重要影响, 材料平行试样和垂直试样在150 N 摩擦5 h 后, 其摩擦系数仅为0.12。水润滑和油润滑状态下, 材料的摩擦系数降低, 仅为0.05～ 0.08。水润滑时材料磨损量增加, 油润滑时磨损量较小, 干态时磨损量最小。     

石墨/煅后焦对合成闸瓦试样摩擦性能的影响

采用MM1000摩擦磨损测试仪,考察了石墨、煅后焦及其含量对铁路货车用合成闸瓦摩擦磨损性能的影响.结果表明:添加石墨的试样随着石墨含量的增加摩擦系数逐渐降低,试样在高制动初速度下的摩擦系数较低制动初速度下的摩擦系数逐渐降低,试样在高制动初速度下摩擦曲线不稳定;添加煅后焦的试样摩擦系数不管是在低制动初速度下还是在高制动初速度下渡动不大,随着煅后焦含量的增加,试样摩擦系数先降后增,添加5%煅后焦的试样,随制动初速度的增加摩擦系数先降后增.     

软氮化35钢与34GrNi2Mo钢摩擦磨损行为研究

通过34GrNi2Mo钢与软氮化35钢在干摩擦、油润滑及不同载荷条件下进行滑动摩擦试验,比较其摩擦磨损性能并分析磨损机制。结果表明,干摩擦时的摩擦系数和磨损量要明显高于油润滑时的摩擦系数和磨损量。在干摩擦与油润滑2种工况下,平均摩擦系数均随载荷的增加而增加。在200 r/min、400 N载荷条件下,干摩擦表面尤为粗糙不平,磨料颗粒脱落较为严重,出现清晰凹坑以及犁沟状磨痕;油润滑摩擦表面相对干摩擦表面没有出现明显粗糙不平,凹坑以及犁沟状磨痕则略显模糊。     

不同热处理下2024铝合金摩擦磨损行为和机理研究

采用单因素法,通过GCr15钢球与2024铝合金进行干滑动摩擦磨损实验,研究载荷和滑动速度变化对2024铝合金的摩擦磨损性能的影响,并通过磨损率、摩擦系数以及表面磨损形貌对T4和T6态2024铝合金的磨损机理进行对比分析。实验结果表明载荷和滑动速度对平均摩擦系数影响不明显,在低载荷低滑动速度下摩擦系数存在较大波动,随载荷和滑动速度提高,摩擦系数逐渐趋于平稳,T6态铝合金平均摩擦系数低于T4态;磨损量随载荷和滑动速度增加呈现非线性增加关系,磨损率随载荷和滑动速度增加而降低,磨损速度降低,T6态铝合金的磨损量和磨损率均低于T4态;在低载荷低滑动速度下主要发生黏着磨损,随载荷和滑动速度提高,磨粒磨损和疲劳剥层磨损成为主要磨损形式。整体而言T6态2024铝合金耐磨性能优于T4态。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃陶瓷/34CrNiMo钢的摩擦磨损分析

利用粉煤灰和玻璃粉制备玻璃陶瓷,并以34Cr Ni Mo钢为对磨副做摩擦磨损实验,探讨了Ca O含量对玻璃陶瓷摩擦磨损性能的影响。结果表明:Ca O含量为19.5%时,玻璃陶瓷摩擦系数的变化范围为0.41~0.49,磨损量为3.5 mg;而Ca O含量为17.5%时,玻璃陶瓷摩擦系数的变化范围为0.45~0.55,磨损量为5.6 mg。随着Ca O含量增加,玻璃陶瓷磨损量减少,摩擦系数降低,摩擦磨损性能得到提高。     

不同摩擦条件下铜-铁基粉末冶金材料的摩擦性能

采用粉末冶金技术制备铜-铁基复合材料,在制动压力0.5 ～1.2MPa范围内,通过定速摩擦试验机研究干、湿条件下,速度、压力与材料摩擦磨损性能的关系.结果表明,干摩擦系数随摩擦速度增加而降低,湿摩擦明显降低了低速摩擦系数而对高速摩擦系数影响不大.低速摩擦系数随摩擦压力增加而增加,摩擦压力对高速摩擦系数影响不明显.     

石墨、SiO2在铜基摩擦材料基体中的摩擦学行为研究

在添加石墨及添加石墨与SiO2后的两种铜基摩擦材料中，摩擦系数都随着转速的提高而减小，前者的磨损量随转速的提高而增大，而后者的则相反。基体中加入石墨，低转速下主要发生粘着和犁削现象，当转速增加后材料的磨损以犁削和剥层脱落为主。高转速条件下则出现氧化磨损，石墨在摩擦表面被碾成一薄层，与表面塑性变形金属和磨屑形成多层叠加结构，削弱了表层与基底的结合强度，易发生层状剥落。基体中加入石墨与SiO2后，在较低转速下材料以磨粒磨损为主，高转速时则伴有少量氧化磨损，表面膜上裂纹是导致其脱落的主因。     

石墨化度对炭/炭复合材料在不同制动速度下的摩擦磨损性能的影响

将炭布叠层的炭纤维预制件通过化学气相沉积增密后分别在2 000、2 150、2 300 ℃进行高温热处理得到3 种不同石墨化度的炭/炭复合材料, 采用MM-1000 摩擦试验机对这3 种炭/炭复合材料进行不同速度下的摩擦磨损性能试验, 并对磨损表面及磨屑进行SEM 观察, 结果表明:低速时材料的摩擦系数均很小;刹车速度为10 m/s 时, 石墨化度对材料的摩擦系数影响显著, 石墨化度越高, 材料的摩擦系数越大, 石墨化度低的样件A 摩擦表面形成薄且光滑的磨屑层, 而石墨化度高的样件C 摩擦表面形成厚的、粗糙的磨屑层;刹车速度大于20 m/s 时, 石墨化度对材料摩擦系数的影响变小, 3 种材料摩擦表面均形成较为平滑的磨屑层。石墨化度的高低显著影响材料高速时的磨损, 石墨化度升高到一定值时能显著降低材料高速时的磨损, 继续升高石墨化度, 磨损变化不大,高速时石墨化度低的样件A 氧化严重。综合考虑摩擦磨损性能, 该粗糙层结构的炭/炭复合材料石墨化度控制在45 %为宜。     

石墨对碳毡/水泥复合材料摩擦性能的影响

以水泥为黏结剂,碳(纤维)毡为增强材料,石墨为摩擦性能调节剂,用浸渍法制备了碳毡/水泥复合材料。在AG-10k N万能试验机上测试了复合材料的抗弯和抗压性能;按照GB 5763-2008,使用MMUD-10B型摩擦试验机在100 N载荷下测试复合材料在不同石墨掺量下的摩擦因数和磨损量,研究了三维针刺碳毡/水泥复合材料的摩擦性能,并结合其磨损面和摩擦碎屑形貌研究了摩擦磨损机理。结果表明:随着石墨掺量的增加,摩擦因数不断减小,磨损率先减小后增大,抗弯强度和抗压强度均出现逐渐降低的趋势;当石墨掺量为12%时,摩擦因数为0.37,并有最低磨损率为4.4×10~(-7) cm~3/(N·m)。     

热压烧结法制备铜-石墨复合材料及其摩擦学性能

采用真空热压烧结法制备铜-石墨复合材料,研究石墨质量分数分别为2%、5%和10%时,复合材料的密度、显微硬度、三点弯曲强度和摩擦磨损性能。结果表明,热压烧结法制备的复合材料组织较为致密,石墨分散均匀。随着石墨含量的增加,复合材料的硬度、强度下降,力学性能变差。复合材料的摩擦因数随着载荷的增加而增大,随着石墨含量的增加而降低,当石墨含量为10%时,复合材料的摩擦因数和质量磨损量最低,耐磨性能最好。     

矿井提升机盘式制动器的摩擦磨损特性研究

采用Link 3900 NVH台架试验机对提升机盘式制动器进行定压、定速摩擦测试,得出提升速度为5~30 m/min、制动压力为1~3.5 MPa条件下的平均摩擦因数和稳定磨损率变化规律。通过TM3000扫描电子显微镜分析摩擦片在2 MPa制动压力和不同提升速度条件下的表面磨损形貌。研究结果表明:提升机盘式制动器的摩擦因数随制动压力的增大呈减小趋势;低速挡条件下的摩擦因数较大;中速挡条件下的磨损受制动压力的影响较小;低速挡和高速挡条件下的稳定期磨损率数值较大,且波动性显著;提升速度的增大将显著加速黏结剂的改性,高速挡条件下的基体纤维出现了部分不规律性分解。     

自润滑孕镶金刚石钻头胎体材料初步研究

为了研究具有自润滑性能的孕镶金刚石钻头胎体材料,进行了在胎体配方中添加石墨的研究.对胎体材料的抗弯强度、硬度、耐磨性和材料与白刚玉砂轮组成摩擦副时的摩擦系数进行了测定,并用扫描电子显微镜观察了磨损表面形貌.实验结果表明,添加石墨后,胎体材料的硬度和抗弯强度下降,与60目白刚玉砂轮组成摩擦副时的摩擦系数下降,耐磨性则随着石墨含量的增多先增强,后下降(超过6%后).形貌分析表明,不含石墨的胎体材料在磨损中发生明显的塑性变形;添加石墨后,胎体材料的塑性降低,出现犁沟和剥落现象.     

温压法制备碱矿渣复合摩擦材料性能研究

以硅酸钠碱激发矿渣为黏结剂,粉碎处理的钢纤维为增强纤维,石墨作为减摩材料,采用温压法制备碱矿渣复合摩擦材料。使用AG-10万能材料试验机、定速摩擦试验机、X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)等对碱矿渣复合摩擦材料的力学性能与摩擦性能进行研究。结果表明,当钢纤维体积掺量为3%时,碱矿渣摩擦材料的力学性能提高效果最佳,抗压强度提升至119.25 MPa,抗折强度提升至35.75 MPa,抗压强度、抗折强度分别提升400%和95%;加入石墨有效降低了碱矿渣复合摩擦材料的摩擦因数及磨损率,使摩擦材料符合GB/T 5763-2008中FF级陶瓷前片要求。     

二硼化钛-铜-石墨基复合材料的摩擦磨损性能研究

采用粉末冶金的方法制备了TiB₂-Cu-C、镀铜TiB₂-Cu-C和铜-石墨复合材料电刷。研究了以上3种复合材料电刷在相同的压力和线速度条件下的机械磨损性能和电磨损性能。研究表明: 在通电磨损时, 3种复合材料的摩擦系数、磨损量要大于纯机械磨损时的摩擦系数和磨损量, 石墨形成的润滑膜对摩擦系数的影响很大。对比3种复合材料电刷的磨损量, 发现加二硼化钛的最高, 铜-石墨的次之, 加镀铜二硼化钛的最低。加入镀铜二硼化钛电刷的耐磨性能显著提高。     

减摩组元对树脂基闸片摩擦磨损性能的影响

研究了在树脂基摩擦材料中添加固体润滑剂石墨、二硫化钼、焦炭粉,以适当调整其摩擦系数,并改善摩擦磨损性能.结果表明:树脂基摩擦材料中添加石墨可有效降低摩擦系数,大幅度提高复合材料及其摩擦副的耐磨性.树脂基摩擦材料中的二硫化钼在摩擦过程中,发生氧化转变为MoO3,失去了层状结构,因而不能使摩擦系数降低.焦炭粉的加入,也可降低树脂基摩擦材料的摩擦系数.