近α钛合金砂带磨削的磨粒磨损研究

针对锆刚玉磨料砂带和近α钛合金工件材料的特点,通过三维体式显微镜对锆刚玉磨料砂带干式磨削近α钛合金时的磨粒磨损面积、磨粒高度、磨损量和金属去除量进行了研究;同时采用扫描电子显微镜和能量分散光谱扫描对磨粒磨损形态进行研究;并分析不同磨粒磨损阶段对磨削工件表面的影响。研究表明:磨粒磨损形态有脱落,磨耗和破碎,主要以磨耗磨损为主;砂带线速度vs、进给速度vw和磨削深度ap增大均使砂带磨粒磨损加剧。在低切削速度、低进给量、低切削深度下锆刚玉磨料砂带加工钛合金时的切削加工性最好,因此锆刚玉磨料砂带适用于钛合金的干式磨削加工。     

稀土镁合金的摩擦磨损性能

采用MMS-2A型环块式摩擦磨损试验机对稀土镁合金GW103K进行了摩擦磨损试验.试验结果表明:GW103K体积磨损量随着磨损时间和外载荷的增大而增大,当磨损时间超过30min,外载荷超过400N时,体积磨损量增大明显;摩擦因数在0.26~0.28之间变化.对摩擦副环块,转速与体积磨损量成正比,与摩擦因数成反比.     

磨料磨损若干问题的试验研究

研究了材料在不同硬度和粒度磨料磨损条件下的磨损特性，提出和解释了软硬磨料磨损机理转换的概念，建立了大小磨粒磨损系统发生磨料磨损的模型，分析讨论了软硬磨料磨损机理的关系和转换的条件以及大小磨粒磨损系统的磨损形式和对材料耐磨性的影响，对耐磨材料的开发和耐磨部件的强化提供了有益的启示。     

激冷铸铁摩擦磨损性能的研究

在室温、载荷及连续润滑条件下,用可锻铸铁、耐磨铸铁、球墨铸铁、激冷铸铁与45^#钢,激冷铸铁与耐磨铸铁,激冷铸铁与激冷铸铁对磨试验,研究了激冷铸铁的摩擦磨损性能,结果表明,激冷铸铁的摩擦系数与磨损量均小于可锻铸铁与耐磨铸铁,其摩擦系数波动在0．07－0．12之间,属边界润滑或混合润滑、磨损属磨料磨损和分层磨损,在磨料磨损中,二体磨料磨损,软材料的磨损量大于硬材料;在三体磨料磨损中,硬材料的磨损量有时大软材料,激冷铸铁的磨损量随载荷加大、时间延长而增加,但有一个转折点,当载荷加到150kg时,耐磨铸铁履行过强裂磨损力,改善润滑条件,高速内燃机的凸轮轴就完全可用激冷铸铁制造。     

牺牲阳极复层的结构对悬粒磨蚀特性和机理的影响

本文研制了一种以ε相为阴极保护,Ni-P合金为表面阳极保护的复层试样。用自行研制的多功能悬浮磨粒腐蚀磨损试验机,对阳极保护层和单层阴极保护试样进行一系列试验。试验结果及SEM、金相观察表明:单层阴极保护试样在磨损时,腐蚀起很大作用,并在腐蚀与悬浮磨粒磨损的共同作用下腐蚀磨损量很大。对于阳极保护复层试样,磨损特性及机理与复层间的界面结合状况有很大关系。当界面出现疏松时,易发生外层Ni-P合金破裂、剥落现象,同时磨损量以较快的速度增加。在最佳复层工艺下,复层界面里锯齿状,结合牢固,在悬浮磨粒腐蚀磨损过程中,主要是外层Ni-P合金层机械磨损、腐蚀所起作用甚微,复层的耐磨性良好。     

压铸铝合金AlSi_9Cu_3的铁金属间化合物对高速钢刀具钻削磨损特性的影响

研究了在无润滑条件下,压铸铝合金A lSi9Cu3的铁金属间化合物对高速钢刀具钻削磨损特性的影响。结果表明:当合金中铁的质量分数较低时(w(Fe)<0.6%),铁金属间化合物以细小的多边形形状铁相为主,刀具后刀面磨损机制主要为塑性变形磨损,磨损量较大;当0.6%0.8%时,汉字状和多边形状铁相明显增多,呈薄片晶状的β相A l5FeSi出现,磨粒磨损成为主要的磨损机制,磨损量变大。粘着磨损和磨粒磨损共存的磨损机制是钻削压铸铝合金刀具合理的磨损机制。     

Sialon陶瓷的磨粒磨损行为

Sialon陶瓷的磨粒磨损行为研究结果显示：较高载荷作用下,磨损量随时间呈指数关系增加;较低载荷作用下,磨损初期有一个短暂的磨损量基本不变的孕育阶段,随后进入快磨损阶段,对该孕育现象进行了探讨,通过实验表明,磨损量与转速有线性关系但与载荷无线性关系,SEM对磨损表面分析发现,Sialon陶瓷在SiC磨粒作用下的磨损机理主要是犁耕和表面断裂脱落。     

钻井泵缸套材料磨料—腐蚀磨损实验研究

在实验研究中使用电化学测试技术和磨损试验方法,实现了磨损与腐蚀率的同时测量,提出了一种研究磨料——腐蚀磨损的定量分析方法。大量的试验结果表明,在各种介质中,磨损与腐蚀都存在不同程度的相互作用,材料的总磨损量不只是其二者的线性迭加,而产生了一增量:石油钻井泥浆介质的增量达材料磨料——腐蚀磨损总量的20％左右,碱性介质5％左右,盐性介质12％左右,而在PH5以下的酸性介质竟达80％左右,此时高铬铸铁耐磨性也不能满足钻井工况(H_2S地层),故研制陶瓷缸套是有现实意义的。     

冷扎Q235钢/激光熔覆合金钢摩擦磨损

通过对9SiCr钢表面进行合金激光熔覆处理,在摩擦磨损实验机上对熔覆合金钢与Q235钢配副进行了摩擦磨损性能实验.通过摩擦磨损实验研究了参数如载荷、滑动距离、滑动速度、润滑条件等对Q235钢与熔覆合金钢的磨损量的影响,熔覆合金钢与Q235钢的磨损量与压力和滑动速度成正比.Ni合金钢的耐磨性比Co合金钢要好.通过扫描电镜分析了熔覆合金磨损机理,熔覆合金钢磨损主要以磨粒为主,同时表面存在大量凹坑,而Q235钢以磨粒和塑性变形为主.     

滑动磨损磨粒群的分布规律

以滑动磨损过程中产生的磨粒群体为研究对象，研究其数量与粒径间的分布特征及其与磨损状态间的耦合关系．通过分析铜合金销与碳钢盘在干摩擦条件下相互对磨所产生的磨粒群和销试样磨损量，发现磨粒的累积分布和微分分布特性随磨损时间的变化而变化：在磨损开始阶段，磨损程度逐渐减小，磨粒群分布曲线由平缓变得逐渐凸、陡；达到磨损平衡状态后，磨损率达到最小，磨粒群微分布曲线的幅值达到最大，横向宽度达到最小；随分销与盘间互适性变弱，磨损程度增大，磨粒分布曲线变得越来越平缓，横向宽度逐渐增大；磨粒分布曲线随磨损时间的变化规律与磨损率随磨损时间的变化规律有明显的对应关系，可为科学诊断和预测摩擦学系统状态提供有用信息。     

填料改性UHMWPE基复合材料拉伸磨损性能的研究

研究了填料颗粒改性的超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）体系的拉伸与磨损性能。加入少量的粉煤灰（＜１０％）和ＳｉＣ（３０％）可提高体系的拉伸强度，并且颗粒越细小，越有利于拉伸强度的提高。ＳｉＣ，Ａｌ２Ｏ３，特别是４０目石英砂可大幅度提高（约４～６倍）体系的耐磨料磨损能力。试验结果表明，载荷Ｐ是影响ＵＨＭＷＰＥ体系磨损率的重要因素。载荷越大，磨损率越高，而与相对摩擦速度ｖ关系不大。所得结果为减粘耐磨复合材料的仿生设计提供了可靠的依据     

Resin Matrix Brake Materials Reinforced by Nano-Al_2O_3 for Mining Equipment

To verify the effect of Al_2O_3 particle content and size as an abrasive on resin matrix friction materials for mining equipment, the tribological performance of friction materials was studied by using a blockon-ring tribotester over a wide range of applied load and sliding speed. The testing conditions simulated brake conditions of mining equipment. The antiwear property of nano-Al_2O_3 was superior to that of micro-Al_2O_3 for friction materials. The friction coefficients of specimens increased with the increase of nano-Al_2O_3 content. The wear rates decreased with increasing nano-Al_2O_3 content. The wear rates of specimens containing nano-Al_2O_3 was about 2-8 times lower than that of specimen with micro-Al2O3. The specimen with 10.5 vol% nano-Al_2O_3 showed the best tribological properties. The wear mechanism of specimens with nano-Al_2O_3 was abrasive wear and plastic deformation.     

连续碳纤维增强尼龙复合材料的研究

研究了碳纤维对CCF/MCPA力学性能的影响以及CCF/MCPA的摩擦学性能和磨损机制。结果表明 ,CCF/MCPA的弯曲强度、弯曲弹性模量、冲击强度和平面剪切强度随碳纤维含量的增加而提高 ;CCF/MCPA的摩擦系数和磨损量随着载荷的增加而降低。其磨损机制主要是磨粒磨损和粘着磨损的特征     

Microstructures and dry sliding wear properties of ZrB2/A356 composites synthesized by magneto-chemistry in situ reaction

In situ A356-x%PVF (particle volume fraction) ZrB₂ (x=1, 3, 5) composites were prepared via magneto-chemistry in situ reaction and the dry sliding wear properties of the composites were investigated. The experimental results show that ZrB₂ reinforcement particle is obtained and its morphology mainly present in spherical and regular hexagon. Wear test results show that the values of wear weight loss of the composites decrease with the increase of value under a given sliding time and a certain load of 60 N. Especially, when x=5, the weight loss of the as-prepared composite is 43.1 mg, which is only 36.4% to that of A356 alloy, 118 mg. The wear mechanism is changed from adhesion wear to adhesion wear and abrasive wear and then to abrasive wear with the increase of x value.     

物料粒径对半自磨机衬板磨损的影响

采用数值计算方法分析粒径对半自磨（SAG）机衬板磨损的影响。采用离散单元法（DEM）描述物料运动,采用切向碰撞能量磨损模型（SIEM）预测壁面磨损. 结果表明,粒径大小对衬板磨损存在显著影响. 粒径增大,衬板磨损亦随之增大;当粒径较小时（如：d=30 mm）,磨损增幅尤为明显. 提升条的磨损主要在经过底脚区与颗粒发生剧烈碰撞时产生,不同粒径大小下均如此. 大颗粒获得的动能要远远大于小颗粒,且相比于小颗粒,大颗粒改变运动状态需要更长的时间,导致剧烈磨损的持续时间亦明显增加. 粒径大小对磨损在提升条上的分布无明显影响.     

聚四氟乙烯填充PA1010的摩擦磨损性能研究

以注塑成型法制备了聚四氟乙烯(PTFE)填充PA1010复合材料,利用M-2000磨损试验机测试了该复合材料与GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样磨损表面形貌.结果表明:PTFE填充PA1010可显著改善尼龙复合材料的摩擦磨损性能.w(PTFE)为25%时,复合材料的摩擦学综合性能最佳.复合材料的摩擦系数和磨损体积随施加载荷、滑动速度的增加分别呈现降低和增加的趋势.在200 N载荷下,复合材料磨损主要为磨粒磨损;在400 N载荷下,磨损表现为黏着磨损和磨粒磨损共同作用.在滑动速度为0.21 m/s时,材料摩擦表面因挤压发生塑性流变,其磨损机理为磨粒磨损;在滑动速度为0.84 m/s,复合材料因热疲劳和应力疲劳发生剥层,磨损机理转变为疲劳剥层磨损.     

The hydro-abrasive erosion wear behavior of duplex-treated surfaces of AISI H13 tool steel

The influence of duplex surface treatments consisting of a DC-pulsed plasma nitriding process and subsequent coatings of CrN and TiAlN deposited by physical vapor deposition(PVD)on AISI H13 tool steel was studied in this article.The treated samples were characterized using metallographic techniques,SEM,EDS,and microhardness methods.Hydro-abrasive erosion wear tests were performed in a specifically designed wear tester in which the samples were rotated in a wear tank containing a mixture of distilled water and ceramic abrasive chips with a fixed rotational speed.The wear rates caused by the abrasive particle impacts were assessed based on accumulated weight loss measurements.The worn surfaces were also characterized using optical microscopy,SEM,and EDS.Microhardness measurements indicated a significant increase in the surface hardness of the duplex-treated samples.The surfaces of the samples with the TiAlN coating were approximately 15 times harder than that of the untreated samples and 3 times that of the plasma nitrided samples.Hydro-abrasive erosion wear results showed that the duplex surface treatments,especially the CrN coating,displayed the highest erosion wear resistance.     

氮化硅基陶瓷的摩擦磨损特性研究

采用热压烧结方法制备氮化硅和氮化硅基两种陶瓷。利用球-盘式摩擦磨损试验机对氮化硅陶瓷摩擦副在室温干摩擦环境中的摩擦磨损特性试验研究。结果表明：在相同的试验条件下,加入TiC颗粒改善了Si3N4陶瓷的脆性,但耐磨性能提高不大,磨损率略优于Si3N4。Si3N4的磨损主要是磨粒磨损和脆性剥落,而TiC复合材料的磨损表现为磨粒磨损和TiC颗粒的剥落,之后剥落的TiC颗粒又作为磨粒对试样产生更大的磨损,所以导致磨损率提高。     

Fe-Cr-C-Ti堆焊合金组织及耐磨性能

采用药芯焊丝气体保护堆焊方法,在Q235钢表面制备不同Ti含量的Fe-Cr-C-Ti系堆焊层金属,利用扫描电镜(SEM)及XRD对堆焊层的组织进行了观察分析.在MLS-225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机上进行磨粒磨损试验,通过对磨损试样表面扫描电子显微镜观察分析并结合能谱成分分析探讨了磨损机理.结果表明,在Fe-Cr-C-Ti耐磨堆焊合金中,随着wTi的增加,合金组织中TiC硬质相增多;当w(Ti)=7.5%时,部分TiC聚集呈雪花状形貌;w(Ti)=5.5%时,合金表现出优良的抗磨损性能.