不锈钢搅拌摩擦焊摩擦头磨损机理研究

搅拌摩擦头技术是搅拌摩擦焊工艺的关键技术.在探讨不锈钢搅拌摩擦焊工艺的基础上,对不锈铜搅拌摩擦焊过程中硬质合金搅拌摩擦头的磨损机理进行了比较系统的试验研究.通过对实验研究结果的分析,初步将搅拌摩擦头的磨损归结为粘结磨损、氧化磨损、扩散磨损、脆性剥落和脆断.     

在铜合金搅拌摩擦焊过程中搅拌头磨损机理研究

搅拌头是搅拌摩擦焊工艺的关键.在探讨铜合金搅拌摩擦焊工艺的基础上,对铜合金搅拌摩擦焊过程中硬质合金搅拌头的磨损机理进行了比较系统的试验研究.通过对试验研究结果的分析,初步将搅拌头的磨损归结为粘结磨损、氧化磨损、扩散磨损、脆性剥落和脆断.     

自润滑硬质合金在不锈钢薄板拉深模中的应用研究

本文对比了Cr12、YG6硬质合金和自润滑硬质合金生产的拉深模具在拉深304不锈钢件过程中的效果,并对Cr12和YG6模具的失效形式、失效原因进行了分析。结果表明Cr12和YG6合金中的Co相和304不锈钢是金属配对副,因此导致了上述两种模具的提前报废。而自润滑硬质合金中的WC硬质相具有很强的耐磨抗咬合能力,加之自润滑合金内含有的固体润滑剂六方BN可以极大地改善加工产品与模具间的润滑情况,因此使用该材质拉深304不锈钢薄板,可以大幅提高模具的使用寿命。     

汽车轻量化铝合金材料的搅拌摩擦焊研究现状

铝合金作为汽车轻量化材料在汽车零部件应用中的比重日益增长,搅拌摩擦焊作为一种新型绿色固相连接技术受到了行业青睐。主要针对铝合金材料的搅拌摩擦焊研究现状进行概述,其主要分为传统搅拌摩擦焊和辅助搅拌摩擦焊,其中传统搅拌摩擦焊从搅拌头形状、n/v比值、下压量和填充材料进行了陈述,并通过热能辅助（电流、电弧、激光）与超声波辅助阐述了铝合金的辅助搅拌摩擦焊。     

钎料对YG8合金与低碳钢焊接性能的影响

采用两种铜基钎料HL841(CuZnMnSnNiCo合金)和HL105(CuZnMn合金)对YG8硬质合金和低碳钢进行真空钎焊,并对比研究了焊缝的微观组织、元素扩散情况及接头抗拉强度。研究表明:两种钎料与硬质合金结合处形成互溶区,HL105形成的互溶区宽度大概为1μm,而HL841形成的互溶区宽度约为3μm;HL841钎料中的Co、Ni等元素有利于形成Fe-Co-Ni单相固溶体,同时钎焊过程中钎料中的Co还能缓解硬质合金中粘结相Co的扩散流失。这些原因使得采用HL841焊接的试样的接头力学性能优于HL105。     

铝合金与低碳钢的异质搅拌摩擦焊接头组织与性能

采用搅拌摩擦焊方法,并在焊前将Q235低碳钢在150℃预热10 min,成功实现了8 mm厚5083-H112铝合金与Q235低碳钢的搅拌摩擦焊接,并进行了接头显微组织、物相组成、显微硬度分布和力学性能的测试与分析。结果表明,该异质金属接头成形较好,焊缝质量较高,接头抗拉强度达到铝合金母材的81%;接头焊核区由Al相、Fe相和Fe3Al金属间化合物相组成。     

铝合金双面搅拌摩擦焊初步研究

提出了双面搅拌摩擦焊这种新的焊接方法，对比研究了6K32-T4铝合金搅拌摩擦焊与双面搅拌摩擦焊接头的组织和硬度，并对双面搅拌摩擦焊焊缝进行了XRD分析。研究发现：铝合金双面搅拌摩擦焊与搅拌摩擦焊焊缝组织分区相同；双面搅拌摩擦焊焊缝的硬度略低于搅拌摩擦焊，且焊缝硬度下降区域范围更大；双面搅拌摩擦焊后焊缝依然保持为原有相组成；双面搅拌摩擦焊比搅拌摩擦焊焊接线能量更大，采用双面搅拌摩擦焊代替搅拌摩擦焊有利于提高焊接效率并消除焊缝隧道型缺陷、改善焊缝的性能。     

搅拌摩擦焊概述（二）

搅拌摩擦焊是一种纯机械化的固相连接方法。如下图所示，搅拌摩擦焊过程中，一个柱形带特殊轴肩和针凸的搅拌头旋转着缓慢插入被焊工件的待焊接处，被焊工件需要有背部衬垫和被牢固固定，以防止焊接过程搅拌头力的作用从而使工件分离，搅拌头和被焊材料之间的摩擦剪切阻力产生了摩擦热，摩擦热使搅拌头邻近区域的材料受热变软从而得到了热塑化，当搅拌头受到驱动沿着待焊界面向前移动时，热塑化的材料由搅拌头的前部向后部转移，并且在搅拌头轴肩的锻造作用下，实现工件之间的固相连接。     

深冷处理对WC-Co硬质合金组织和性能的影响

对YG8和YG25两种WC-Co硬质合金不同时间深冷处理后的力学性能和疲劳性能进行了研究,利用X射线衍射方法分析了深冷前后合金的相变和残余应力变化,通过扫描电子显微镜（SEM）观察了材料的断口形貌和断裂方式。结果表明：深冷处理能有效提高了WC-Co硬质合金的硬度、强度、耐磨性和疲劳寿命。深冷处理时间是最主要的工艺参数,对YG8合金来说,2 h为深冷处理最佳工艺时间,而YG25则为8 h。其性能变化的主要原因是深冷处理导致硬质合金表面残余应力的变化和Co粘结相发生马氏体相变。     

阻碍钢的搅拌摩擦焊研究进展的关键问题

搅拌摩擦焊(FSW)是一种固相焊接技术,在焊接铝、镁及其合金等低熔点金属上发展已相当成熟。焊接异种金属也获得了缺陷少的接头。钢在工业上的应用比其他金属更广泛,因此目前搅拌摩擦焊的研究主要集中在钢板的焊接。本文主要讨论了制约搅拌摩擦焊焊接钢板的3个关键问题,即搅拌头的结构设计、开发价格低廉且有良好高温耐磨性的搅拌头材料及昂贵的搅拌摩擦焊设备。     

WC-Co硬质合金精密级进模断裂失效研究

对精密级进模常用材料WC-Co硬质合金进行了研究,对高速冲裁过程中磨损断裂的硬质合金级进模样件进行了金相观测和能谱分析,对比了模具工作表面在断裂前后组织结构和Co元素含量的不同,分析了硬质合金级进模磨损断裂的微观过程,得出的结论是Co元素的丢失是造成高速冲裁中硬质合金级进模磨损断裂的重要微观原因.     

钢结硬质合金的磨料磨损耐磨性

对五种不同成分的钢结硬质合金的磨粉磨损耐磨性在两种不同的磨损条件下进行了系统地研究，分析了各种钢结硬质合金的显微组织，并测定了它们的整体宏观硬度。试验结果表明，钢结硬质合金中碳化物的种类、含量以及钢基体的组织和硬度对其耐磨性均有着显著的影响。碳化物和钢基体的硬度越高以及碳化物的体积分数越大，则钢结硬质合金的耐磨性也越高，工具钢结硬质合金的耐磨性明显高于高锰钢结硬质合金的耐磨性。     

Influence of the cemented carbide specification on the process force and the process temperature in grinding

Cemented carbides are hard and brittle materials. Their material properties are adjusted by their chemical composition, in particular their average hard phase grain size and their binder fraction. The research paper focusses on grinding of cemented carbides with cobalt (Co) as binder and tungsten carbide (WC) as hard phase material. Within the research paper, it is discussed if and to what extent the cemented carbide composition affects the occurring thermo-mechanical load collective in the grinding process. In particular, the influence of the average WC grain size and the cobalt fraction on the thermo-mechanical load collective is investigated and explained by the cemented carbide material properties. The results of the publication contribute to a knowledge-based design of cemented carbide grinding processes.     

电火花间隔沉积石墨-硬质合金自润滑涂层及其摩擦学性能

目的 提高机械零部件表面的润滑性能.方法 以45钢为基体,采用电火花沉积技术在表面上间隔沉积出条状的石墨与硬质合金涂层条,用HSR-2M型高速往复摩擦磨损试验机对所制备的条状涂层进行相关的摩擦磨损试验,使用SEM和EDS并对涂层的表面形貌、截面形貌以及组成成分进行研究,分析了不同因素对石墨-硬质合金自润滑涂层摩擦磨损性...     

国内外矿用高耐磨、高韧性硬质合金新技术

近年来随着国内国外采掘业的快速发展,对硬质合金材料也提出了越来越高的要求,而耐磨性和韧性在传统的同一硬质合金中却是一对此消彼长的矛盾体。本文着重列举了超细及纳米晶粒硬质合金、双粘结相结构硬质合金、双晶结构硬质合金、"高温粉末"基硬质合金、功能梯度结构硬质合金以及低钴粗晶硬质合金共六种近年来国内外实现高耐磨性与高韧性协调统一的硬质合金新技术,归纳和比较了各技术的制备工艺、技术原理、材料性能和发展状况。探讨了晶粒大小、微观结构以及所选原料性能等引起硬质合金硬度、耐磨性、强度、韧性等宏观力学性能的变化,分析了各主要因素的影响趋势,以及各种技术需要解决的问题,以期对我国发展新型硬质合金提供有益参考。     

Friction and wear behavior of the PVD (Zr,Ti)N coated cemented carbide against 40Cr hardened steel

(Zr,Ti)N hard coatings were deposited on WC/TiC/Co cemented carbide by multi arc ion plating. Friction and wear behavior of the (Zr,Ti)N coatings against 40Cr hardened steel were evaluated using a ball-on-disk tribometer. The friction coefficients and wear rates were measured with varying applied loads and sliding speeds. The results showed that the friction coefficient increased with the increase of the applied load, and decreased with the increase of sliding speed. The wear rate decreased with both increasing applied load and sliding speed. The wear mechanism of the coatings at low friction loads was mild abrasive wear and flake while brittle fracture and flake at high applied loads. The wear mode of the (Zr,Ti)N coatings changed from adhesive wear and brittle fracture to mild abrasive wear as the sliding speed increased. The EGC coating which presents a graded distribution of coefficient of thermal expansion shows best wear resistant properties, in particular at high load and sliding speed conditions. Cracks, flakes and delamination fracture of the coatings were observed. The major failure mechanisms of the coatings are flaking and delamination.     

深冷及深冷后回火处理对截齿硬质合金头耐磨性的影响

选取YG8硬质合金作为掘进机截齿硬质合金头的材料,研究深冷工艺和深冷后回火工艺对YG8硬质合金耐磨性和平均摩擦因数的影响,并通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)探究两种工艺对YG8硬质合金相组织的影响.结果表明,深冷后回火处理在减少YG8硬质合金磨损量方面更明显.深冷处理在降低YG8硬质合金...     

硬质合金刀具寿命分布规律的研究

本文利用可靠性理论研究了硬质合金刀具切削加工时的寿命分布规律，结果表明：硬质合金刀具的磨损寿命服从对数正态分布，而其脆性破损寿命服从指数分布，疲劳破损寿命则服从三参数威布尔分布规律，切削实验也证明了上述结论的正确性。     

刀具表面不同角度正弦型沟槽织构的数值模拟与实验研究

目的 分析刀具表面正弦型沟槽织构不同角度对接触表面摩擦学性能的影响。方法 利用激光加工设备在硬质合金表面加工出与垂直线成0°、30°、60°、90°的正弦型沟槽织构,并利用有限元软件FLUENT对不同角度正弦沟槽织构内的润滑液压力等参数进行仿真分析,同时将表面带有织构的硬质合金与钛合金球进行摩擦磨损实验,并通过扫描电镜观察摩擦实验后的表面。结果 硬质合金表面四种不同角度的正弦沟槽织构均能降低与钛合金对摩时的摩擦系数,且随着速度的增大,四种织构表面的摩擦系数均出现不同程度的减小,其中90°的正弦沟槽织构在摩擦实验中的减摩效果最为显著,滑动速度为20 mm/s时,摩擦系数相对于光滑表面减小了77%。通过系列摩擦磨损实验结果表明,正弦沟槽织构产生动压效应的数值模拟结果与减摩降磨实验结果基本一致,刀具表面不同角度正弦沟槽织构产生动压润滑效果的显著程度为90°>30°>0°>60°。结论 与钛合金对摩中,硬质合金表面沟槽织构的存在对降低摩擦系数和减少磨损量具有重要意义,尤其是90°正弦沟槽织构的存在可以大幅改善硬质合金表面的摩擦学特性,其主要作用机理在于及时有效补充接触表面间的润滑液,并产生持续的动压润滑效应,建立并形成连续的摩擦接触界面间油膜,起到减摩降磨的作用。