延长汽缸使用寿命的措施

<正>(1)正确选材目前大多数发动机活塞环和汽缸套的主要材料是含有合金成分的灰铸铁,其金相组织对耐磨性影响很大。在工作表面发生磨损时,铸铁金属组织中的石墨对降低磨损起重要作用,在边界摩擦的条件下,它可以继续保持润滑作用。     

润滑条件与缸套材料对活塞环-缸套摩擦磨损特性的影响

在润滑油中未添加和添加质量分数0.1％MoS2润滑条件下,对YH31合金铸铁活塞环和不同材料(高硼铜铸铁和铬钼铝铸铁)缸套进行摩擦磨损试验,研究了润滑条件和缸套材料对摩擦因数、体积磨损量和磨损表面形貌的影响,分析了磨损机制.结果表明:Mo S 2的添加可以缩短活塞环与高硼铜铸铁缸套的磨合时间,延长稳定磨损时间,降低摩擦因数,减小体积磨损量;摩擦副表面磨痕较未添加MoS2润滑条件下细而浅,且未出现裂纹.在未添加MoS2润滑条件下,活塞环与铬钼铝铸铁缸套对磨比与高硼铜铸铁缸套对磨更早进入稳定磨损阶段,但稳定磨损持续时间较短,平均摩擦因数有所增大,体积磨损量大幅增加;活塞环的磨损机制均为抛光磨损,高硼铜铸铁缸套和铬钼铝铸铁缸套的磨损机制分别为磨粒磨损+疲劳磨损和磨粒磨损.     

蠕墨铸铁切削中高压切削液对刀具磨损的影响

蠕墨铸铁是内燃机主要结构材料之一,是一种较难加工材料。针对蠕墨铸铁加工中切削温度高、刀具磨损严重等难题,提出在切削液高压喷射条件下对蠕墨铸铁车削加工的方案。即在切削液不同喷射路径、不同切削速度条件下,结合干切削对比,研究了高压切削液对刀具后刀面磨损量影响试验,并用超景深三维显示系统对在不同喷射路径下的刀具前后刀面磨损形貌进观察分析。通过试验表明:在不同喷射路径下,高压切削液从后刀面喷射比前刀面喷射对减少后刀面的磨损量效果好。对于前、后刀面磨损形貌,切削液高压喷射冷却润滑能很好的抑制前刀面月牙洼磨损,同时能有效降低后刀面的粘结氧化等热化学磨损,较好的延长整个刀具寿命。在不同切削速度干、湿切削对比,高压湿切削对后刀面减磨效果会随着切削速度升高而增大,在切削速度V_c=300m/min减磨效果最明显。     

不同润滑条件下氧化铝陶瓷衬板的磨损机制

在干摩擦、水润滑、油润滑3种不同润滑条件下对氧化铝陶瓷进行摩擦磨损试验。利用SEM对磨损后的磨痕进行观察并进行显微组织结构分析,探讨不同介质下氧化铝陶瓷的磨损机制。结果表明:氧化铝陶瓷材料干摩擦条件下的磨损机制为大量的脆性剥落和大量的磨粒磨损,在水润滑条件下为较少的脆性剥落和轻微的磨粒磨损,在油润滑条件下为很少的脆性剥落和极微的磨粒磨损;液体润滑剂可使氧化铝陶瓷材料的磨损量大幅度降低,其中油润滑条件的减磨效果最为突出。     

聚酰亚胺对聚四氟乙烯基自润滑复合材料摩擦磨损性能的影响

研究了不同聚酰亚胺(PI)含量的聚四氟乙烯(PTFE)基自润滑复合材料的摩擦磨损性能,并分析了干摩擦和预浸油润滑两种条件下的磨损表面形貌和磨损机理.研究表明:PI的加入在于摩擦状态下能显著提高复合材料的减摩性能,并且随着含量的增加效果更加明显;但其抗磨损作用并不明显,其磨损量取决于复合材料的协同作用,而玻璃纤维和MoS2减磨作用明显;在预浸油润滑条件下,由于油润滑占主导地位,复合材料基体减摩效果不能充分体现.     

超音速等离子喷涂12Co-WC涂层的组织及在含细沙油润滑条件下的摩擦学性能

为了解决含沙油润滑条件下材料的磨损问题,采用超音速等离子喷涂技术制备了12Co-WC涂层,使用SEM、XRD及T11球盘式摩擦磨损试验机测试了涂层的组织结构及在含细沙油润滑条件下的摩擦学性能。结果 发现由于具有很高的粒子飞行速度,超音速等离子喷涂12Co-WC涂层组织致密,孔隙率小于1％,WC的氧化和分解少,结合强度高,涂层在含细沙油润滑条件下具有良好的摩擦磨损性能,相同条件下的摩擦因数比灰铸铁小,耐磨性比灰铸铁提高4—8倍。     

石墨冷铁在重型铸件导轨上的应用

要保证机床精度的长期稳定性,除去设计的结构刚性外,最关键的是取决于灰铸铁铸件的机械性能。而灰铸铁的机械性能又取决于它的基体组织和石墨的形状、大小、分布。化学成分、冷却速度、孕育处理、炉料和铁水过热温度等诸因素直接影响着铸铁的石墨化和基体组织,其中冷却速度的大小是影响铸铁结晶过程中基体组织和晶粒大小的重要因素之一。冷却速度之所以能影响铸铁组织,是因为它改变了过冷度的大小。冷却     

陶瓷与灰铸铁配副在水润滑下的摩擦学性能

比较了在蒸馏水润滑下Si3N4、Al2O3陶瓷与灰铸铁副的摩擦学性能,结果表明：Al2O3陶瓷的磨损体积远小于Si3N4,但与Si3N4配副时灰铸铁的磨损体积明显小于与Al2O3配副时的磨损体积。其摩擦系数也较小（0.02)。用SEM观察发现Al2O3陶瓷磨擦表面粗糙,有少量的转移膜形成;而Si3N4磨擦表面光滑,与其对应的灰铸铁磨面上存在含石墨的润滑膜。     

水润滑条件下高岭土填充UHMWPE基复合材料的摩擦学特性

分别用釜内聚合和机械混合两种方法制备高岭土填充UHMWPE基复合材料,对其在水润滑条件下的滑动摩擦磨损特性进行了试验研究,并通过对磨损表面形貌的观察分析,对材料的磨损机理进行了探讨.结果发现,水润滑对UHMWPE/Kaolin?5钢摩擦副的减磨(摩)作用显著;填充适量高岭土可以明显提高UHMWPE在水润滑条件下的摩擦磨损性能;釜内聚合方法制备的UHMWPE/Kaolin的磨损率相对较低,具有广阔的应用前景.     

陶瓷─铸铁摩擦面上形成的表面膜对其摩擦学特性的影响

在Ｍ─２００环─块磨损试验机上研究了陶瓷─铸铁配副在蒸馏水和空气润滑下的摩擦学特性，并以陶瓷─碳钢配副作为对比，对磨损后的试样磨面进行了扫描电镜和光镜观察，采用俄歇电子能谱（ＡＥＳ），Ｘ射线能谱（ＥＤＡＸ）以及图象分析等方法对表面膜进行了分析。结果表明：Ｓｉ３Ｎ４陶瓷与铸铁在蒸馏水润滑下配副获得了非常优异的摩擦学特性，其摩擦系数仅为０．０２，系统的磨损率几乎接近于零，其原因是由于在磨面上形成了具有一定厚度和面积的化学反应膜；当Ｓｉ３Ｎ４与碳钢在蒸馏水润滑下配副时，由于在磨面上不能形成有效的化学反应膜，所以摩擦系数仍然崐较高；当Ａｌ２Ｏ３与金属配副时，在陶瓷磨面上形成了材料转移膜，转移膜的形成大幅度减轻了陶瓷磨损，但却加剧了金属的磨损，并使摩擦系数升高     

PTFE粉末颗粒流润滑方式下的润滑性能*

为探究颗粒流润滑方式下聚四氟乙烯（PTFE）粉末的润滑减磨性能,在不同载荷及干摩擦和PTFE粉末润滑条件下进行氮化硅摩擦副摩擦磨损实验,分析不同载荷下PTFE粉末润滑对试样摩擦学特性的影响,通过扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线能谱仪（EDS）分析试样在不同润滑条件下的磨损及润滑机制。结果表明：PTFE粉末润滑条件下的摩擦因数要明显低于干摩擦条件下的摩擦因数,且在实验时间内PTFE粉末保持润滑持续稳定;在滑动摩擦过程中,PTFE粉末由于压力作用,形成一层转移膜粘附在试样表面,使摩擦因数处于一个持续较低的状态,对试样起到良好的润滑和保护作用;随着载荷增加,转移膜的覆盖面积和连续性先变好后变差,导致在PTFE粉末润滑条件下的摩擦因数也先降低后升高。因此,颗粒流润滑方式下PTFE粉末具有良好的润滑和减磨效果,具有十分广泛的应用前景。     

不同润滑条件下多孔MgAl2O4陶瓷摩擦学性能研究

镁铝尖晶石具有化学稳定性好,耐磨、耐腐蚀、热膨胀系数小,绝缘性能好的特点,利用微磨损试验机在不同润滑条件下对多孔结构镁铝尖晶石的摩擦学性能进行测试,并用扫描电子显微镜及能谱仪对其磨损表面形貌进行观察。结果表明:MgAl_2O_4陶瓷微磨损条件下的磨损机制为脆性剥落和黏着磨损;多孔MgAl_2O_4陶瓷在与氮化硅球对摩过程中发生了元素迁移;多孔MgAl_2O_4陶瓷的孔隙结构可以储存润滑介质,在摩擦磨损过程中起到自润滑作用;与干摩擦相比,聚α烯烃(PAO油)润滑和含有碳纳米管的聚α烯烃(PAO+CNT)润滑介质的加入可以有效起到减磨作用,特别是润滑介质为PAO+CNT膏状润滑剂时,减磨效果更为明显,平均摩擦因数由干摩擦时的0.646下降至0.124,下降幅度达到80.8%。     

核电用蒸汽发生器减摩板的开发与性能

根据某核电厂蒸汽发生器技术要求,以合金化改性灰铸铁为基体,装配石墨作润滑材料制备了铸铁/石墨复合减摩板;并对复合减摩板进行了显微组织分析、力学性能试验和摩擦磨损试验。结果表明:基体铸铁的压缩屈服强度为790 MPa,单片减摩板的极限承载能力为49 770kN,可以对核电蒸汽发生器起到足够的支撑作用;复合减摩板在低于6 500kN载荷下运动1 000次以内时摩擦因数稳定,均低于0.15,磨损量不足0.13mm,具有良好的承载和减摩性能,满足核电蒸汽发生器减摩板技术要求。     

气焊灰铸铁的简易方法

灰铸铁的碳以片状石墨的形式分布于铸铁基体中,片状的石墨割裂了铸铁的基体组织,因此,灰铸铁的抗拉强度低,塑性较差。但同时,灰铸铁又具有良好的耐磨性、抗震性、切削加工性、铸造性以及较高的抗雎强度,故在工业上应用得极为广泛。     

不同组织高铬白口铸铁低速重载滑动干摩擦磨损行为

对不同化学成分的高铬白口铸铁进行不同热处理,通过低速重载滑动干摩擦磨损试验研究了高铬白口铸铁的磨损率和摩擦因数与摩擦功率密度、正压应力、碳化物类型和基体组织的关系,并探讨了低速重载条件下高铬白口铸铁的滑动干摩擦磨损机理。结果表明:高铬白口铸铁的摩擦因数与碳化物相类型和正压应力有关,而与基体组织无关;磨损率与基体组织类型、碳化物相类型和摩擦功率密度均有关;在低速重载滑动干摩擦磨损过程中,铸铁的组织由摩擦面至内部依次为摩擦层、流变层、应变带、不变区等4个区域;摩擦层中原始基体组织遇到严重破坏,与破碎碳化物充分混合;流变层中固相塑性流变的黏滞阻力增大,导致裂缝、空洞形成,最终产生疲劳剥落;应变带中碳化物相因基体组织的塑性变形而发生弯曲或断裂。     

润滑条件对黄豆/不锈钢摩擦副摩擦学行为的影响

食品机械加工中的摩擦磨损直接影响着食品安全问题。选用黄豆与316L不锈钢进行配副,采用滑动摩擦磨损试验机,研究干摩擦和水润滑条件对其摩擦学性能的影响。利用光学显微镜、光学三维形貌仪和红外光谱仪对试样的表面形貌、粗糙度和磨损表面成分进行了分析。结果表明：干摩擦条件下,黄豆/316L不锈钢摩擦副的平均摩擦因数波动较小,约为0.24,水润滑条件下其平均摩擦因数达到干摩擦条件下的4.4倍左右,且在摩擦过程中存在反复波动;与干摩擦相比,水润滑条件下不锈钢试样表面的磨痕宽度提高约10%,而黄豆试样表面的磨痕宽度的增加幅度约高达160%;水润滑摩擦过程中不锈钢磨痕表面产生更多黄豆分解的有机物,其磨痕表面的犁沟数量和深度均显著减少,黄豆试样磨痕表面基本没有犁沟;干摩擦条件下黄豆/不锈钢的磨损机制以磨粒磨损为主,而水润滑条件下,黏着磨损显著增加。     

铸铁的低温氮碳共渗

大部分灰口铸铁的机械零件是在摩擦条件下使用的。在润滑条件良好的摩擦过程中,灰口铸铁显示出高的耐磨性能,但是不少零件是在无润滑条件或在有限的润滑条件下使用的。这时没有经过强化的灰口铸铁的耐磨性能是极不理想的。强化铸铁是在540—580℃下采用低温氮碳共渗(氰化)法。这种方法可以使零件表面产生碳氮化合物的强化层和硬度较低的扩散层。具有这种强化层的零件,尽管它的碳氮化合物具有高的防止擦伤的性能,但在重负荷条件下使用还不能胜任。无润滑条件下的试验结果表     

具有表面类金刚石膜高速钢的耐磨性能

在高速钢基体上分别进行了制备类金刚石(DLC)膜和浸硫氮化两种表面处理,并以铸铁为对偶件,用MM200磨损试验机比较了经两种不同表面处理高速钢的耐磨性能,用扫描电子显微镜观察了磨痕形貌并分析了磨损机理。结果表明:在转速200 r·min~(-1)、载荷50 N的条件下,不论在油润滑状态还是在干摩擦状态,具有DLC膜高速钢的耐磨性能明显比浸硫氮化处理的好。     

SiC/石墨配副密封端面织构低速磨损特性

采用端面上加工有倾斜椭圆微孔的SiC环和石墨环配副,实验研究椭圆微孔机械密封端面的低速摩擦磨损性能。实验测量干摩擦及油润滑条件下SiC环的磨损率和温升,分析表面织构对密封端面磨损特性的影响规律。结果表明:接触干摩擦条件下,与织构面配副的石墨环的磨损率明显高于光滑表面;油润滑条件下,转速相对较低时,织构面的温升高于光滑表面,表现出增磨效果;转速相对较高时,织构面的温升小于光滑表面,表现出减磨效果;并且干摩擦和油润滑条件下,表面织构均可减少磨屑的切削和犁削作用,起到表面研磨作用,使得石墨环表面更为光滑。     

车床尾座使用耐磨涂层的修理方法

耐磨涂料在摩擦副中的作用是有效地保护另一面不被磨损或减少磨损,是一种自身具有良好润滑条件和相应抵抗机械作用力的固体涂料。它既能弥补两接触面由于摩擦而造成的磨损缺陷,又能使两个相对运动面具有良好的润滑减磨作用。同时,耐磨涂料对进入摩擦副两接触面间的金属杂物还具有一定的预埋性。