热处理方式对GCr15钢与Si_3N_4副干摩擦磨损性能的影响

对GCr15钢进行网带炉热处理和盐浴炉热处理,在自制的快速磨损试验装置上,以Si_3N_4陶瓷球为对偶件,研究不同热处理方式对GCr15钢干摩擦磨损性能的影响;利用白光共焦三维形貌轮廓仪和扫描电子显微镜观察磨损表面形貌,结合SPIP三维图形分析软件计算GCr15钢体积磨损量。研究表明:与盐浴炉热处理相比,GCr15钢网带炉热处理后与Si_3N_4陶瓷球在多组试验条件下的平均干摩擦体积磨损量更小,磨损性能更优;两种热处理方式的磨损失效原因均为疲劳磨损,但网带炉热处理后GCr15钢的磨损性能提高,试验后磨损表面相对较光滑、疲劳裂纹较少,表面的局部塑性变形减小。     

HIP-Si3N4陶瓷/45#钢副干摩擦和水润滑下摩擦学性能

利用MPX-2000型盘销式摩擦磨损试验机考察了HIP—Si3N4陶瓷／45^#钢副在干摩擦和水润滑下的摩擦磨损性能；用扫描电子显微镜观察了试件表面的磨损状态；采用X射线电子能谱仪分析了摩擦表面的化学成分：结果表明：干摩擦条件下，HIP—Si3N4陶瓷的磨损速率比45^#钢小，45^#钢发生粘着磨损，HIP—Si3N4陶瓷发生了脆性断裂和脱落；水润滑条件下，摩擦表面产生了Si(OH)4反应膜，降低了磨损，主要是化学腐蚀磨损。     

T8钢/Al2O3陶瓷副极压抗磨减摩添加剂的协同效应研究

利用Falex摩擦磨损机考察了T8钢/Al_2O_3。陶瓷摩擦副在油性剂T451与极压抗磨剂T306作用下的摩擦学性能:用扫描电子显微镜(SEM)观察试销表面磨损状态;采用俄歇电子能谱仪分析了摩擦表面元素化学成分。结果表明:T8钢/Al_2O_3陶瓷摩擦副在T451、T306复配作用下表现出良好的减摩抗磨协同作用;随着T451质量分数的增加,其减摩抗磨性能增强,而随着T306质量分数的增加,其减摩抗磨性能减弱。在已完成的试验方案中,最佳的复配比例为:2％T451 1％T306。AES分析表明T451与T306复配时产生协同作用的主要原因为油性剂T451的存在使T8钢试销摩擦表面形成厚的富磷层。在文中的试验条件下,T8钢/Al_2O_3摩擦副的磨损形式为磨料磨损和摩擦化学(腐蚀)磨损。     

不同润滑条件下HIP-Si3N4/GCr15摩擦副摩擦特性的研究

在干摩擦、水润滑、锂基脂润滑和锂基脂＋MoS2润滑不同条件下,利用MPX-2000型盘销式摩擦磨损试验机,对HIP－Si3N4/GCr15摩擦副进行了摩擦磨损性能的对比试验研究,通过扫描电子显微镜对试件的表面形貌进行观察分析。结果表明:磨损速率的表现,Si3N4为水润滑＞干摩擦＞锂基脂润滑＞锂基脂＋MoS2润滑;GCr15为干摩擦＞水润滑＞锂基脂润滑＞锂基脂＋MoS2润滑。在锂基脂＋MoS2润滑条件下,HIP－Si3N4/GCr15摩擦副摩擦特性最佳。     

不同摩擦副中Si3N4陶瓷摩擦磨损特性研究

奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti是难切削材料之一。本研究采用一种销盘试验机,模似陶瓷刀具实际切削加工时使用状况,考察了Si_3N_4/不锈钢摩擦副的摩擦学性能,并着重考察了与不锈钢对磨时Si_3N_4陶瓷的磨损特性。作为比较,对Si_3N_4/45号钢摩擦副的摩擦磨损性能也进行了较为详细的考察。试验结果表明,相同试验条件下,Si_3N_4/不锈钢中Si_3N_4,陶瓷的磨损率比Si_3N_4/45~#钢摩擦副中Si_3N_4的磨损率约大2个数量级。润滑剂对两种摩擦副摩擦磨损性能的影响也有很大差别。借助扫描电镜,X光电子能谱,俄歇电子能谱等多种分析手段对Si_3N_4陶瓷的磨损机理进行了分析,并对两种摩擦副中Si_3N_4磨损率的差别作了讨论。     

GCr15钢耐冲击磨料磨损性能试验研究

为探究GCr15钢作为耐磨材料在分体式捣镐上的运用，对GC，15钢进行了冲击磨料磨损试验研究。通过对比不同热处理工艺、不同磨损时间条件下GCr15钢的平均磨损失重来评价其耐磨性。通过分析磨损表面形貌来探讨其磨损的机理。研究结果表明，GCr15钢在850～860℃淬火，300～320℃回火2h的热处理工艺下具有一定的塑性以及良好的耐磨性，能够很好地满足分体式捣镐镐靴对材料性能的要求。     

WC-Al2O3复合材料与Si3N4陶瓷和YG6硬质合金配副时的摩擦磨损行为

采用真空热压烧结技术制备了WC-15%Al_2O_3(质量分数)复合材料,分别以Si_3N_4陶瓷和YG6硬质合金为配副,在载荷40,80N下进行了干滑动摩擦磨损试验,研究了复合材料的摩擦磨损性能。结果表明:与Si_3N_4陶瓷配副时复合材料的摩擦因数较高且波动较大,与YG6硬质合金配副时摩擦因数较低且相对稳定;与Si_3N_4陶瓷配副时,复合材料的磨损率在较低载荷下高于与YG6硬质合金配副时的,在较高载荷下则低于与YG6硬质合金配副时的;在载荷40,80N下,复合材料的磨损机制均主要为疲劳磨损,伴随着微裂纹、脆性断裂和晶粒拔出等特征。     

直链脂肪酸与直链脂肪醇混合对钢—钢和钢—铝摩擦副摩擦磨损性能的影响研究

本文利用四球摩擦磨损试验机和SRV摩擦磨损试验机研究了直链脂肪酸和直链脂肪醇以及其混合物对钢－钢、钢－铝摩擦副的摩擦磨损性能的影响。结果表明,对钢－钢和钢－铝摩擦副的润滑,直链脂肪酸和直链脂肪醇混合物的抗磨性能要优于单独的直链脂肪酸和直链脂肪醇的抗磨性能。     

干摩擦工况下Si3N4/PTFE配副材料摩擦磨损特性与转移膜形成分析

为使全陶瓷轴承在干摩擦工况下可靠运转,选用四氟乙烯(PTFE)材质的保持架为全陶瓷轴承提供润滑.利用Rtec销/盘摩擦磨损试验机,以PTFE盘与氮化硅(Si3 N4)销为摩擦副,研究Si3 N4/PTFE在不同载荷和转速条件下的摩擦磨损性能,通过SEM对Si3 N4表面的转移膜形貌进行观察,分析转移膜形成原因.结果表明...     

脂肪醇对Ti6Al4V/钢摩擦副摩擦磨损性能的影响

采用SRV型摩擦磨损试验机分别考察了Ti6Al4V/钢摩擦副在多种脂肪醇润滑下的摩擦磨损性能。结果表明,与液体石蜡相比,碳链长度小于碳8的脂肪醇作为Ti6Al4V/钢摩擦副的润滑剂表现出良好的润滑性能,其润滑机制是在Ti6Al4V磨损表面形成吸附膜。载荷和频率明显影响Ti6Al4V/钢摩擦副在脂肪醇润滑下的摩擦磨损行为和摩擦磨损机制:当载荷较小时,Ti6Al4V磨损表面主要发生轻微的擦伤;随着载荷增加,Ti6Al4V磨损表面擦伤严重并在更高载荷下发生较为严重犁沟和塑性变形。     

几种常用添加剂对HIP-Si3N4/GCr15摩擦学性能影响的研究

采用MPX-2000型摩擦试验机，在六种常用添加剂的锂基脂润滑下，对HIP-Si3N4/GCr15（热等静压工程陶瓷/GCr15轴承钢）组成的摩擦副进行了定量试验研究，探讨了二硫化钼与膦之星两种添加剂的作用机理。     

Si3N4／GCr15摩擦副在过氧化氢介质中的摩擦磨损性能研究

在SST-ST销-盘式摩擦磨损试验机上考察了Si3N4陶瓷盘/GCr15钢球摩擦副在不同体积分数过氧化氢H2O2介质中的摩擦磨损性能,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对Si3N4陶瓷盘磨损表面进行了分析.结果表明:在去离子水条件下,Si3N4陶瓷盘摩擦表面形成的金属粘着转移层使Si3N4陶瓷盘与GCr15钢球之间的摩擦转变为金属与金属之间的摩擦,摩擦因数逐渐增大;在体积分数30%,60%和90%过氧化氢介质中,Si3N4陶瓷盘的主要磨损机制是微裂纹导致的剥落.     

陶瓷刀具硬车削GCr15钢的试验研究

通过改变GCr15钢硬态数控车削的切削用量,对切削力、加工表面质量的变化等进行了研究。结果表明:合理选择切削用量、采用陶瓷刀具高速硬车削GCr15钢可显著提高生产率及加工表面质量,并在一定程度上可取代磨削加工。     

GCr15钢微织构表面固体润滑性能研究

为研究不同表面处理方式对PTFE/GCr15钢配副表面摩擦学性能的影响,采用Nd:YAG纳秒激光器对GCr15轴承钢下试样表面进行激光织构加工,并以纳米MoS₂固体润滑剂作为润滑介质,以黏结有PTFE自润滑衬垫的圆柱销作为上试样进行对摩试验。研究发现:PTFE自润滑衬垫与微织构GCr15摩擦副在干摩擦条件下摩擦因数较低,仅为0.137,而在纳米MoS₂固体润滑剂润滑条件下,其摩擦因数进一步下降为0.123,且波动较小。通过EDS分析表明,表面微织构、聚四氟乙烯衬垫与纳米MoS₂润滑介质三者具有协同润滑减摩效应,可摩擦副表面生成一层由PTFE与纳米MoS₂材料组成的致密、平滑复合润滑膜,有效改善对摩副之间的润滑特性。研究表明,通过表面激光织构技术与固体自润滑技术(添加纳米MoS₂)的有效集成融合,可进一步改善PTFE/GCr15钢配副的润滑性能。     

镍基Si3N4复合镀层的摩擦磨损特性

通过复合电镀法制备了N i-Si3N4和N i-P-Si3N4两种复合镀层,分别与热处理45#钢组成摩擦副,进行环-环摩擦磨损试验,测试了摩擦因数和磨损量,并观察了磨损表面形貌,探讨了摩擦副的摩擦磨损机理。结果表明,N i-P-Si3N4/45#钢摩擦副的摩擦因数较小,磨损量低,具有良好的减摩耐磨性能。镀层基体的性能明显影响复合镀层的摩擦磨损性能。磨料磨损是N i-Si3N4/45#钢摩擦副的主要磨损形式,导致45#钢的磨损量增大;N i-P-Si3N4镀层对Si3N4颗粒具有良好的把持力,避免了磨料磨损的产生,摩擦副处于稳定的边界润滑摩擦状态。     

添加纳米Fe3O4 润滑剂磨损性能试验研究

采用化学共沉淀发制备了纳米级铁磁流体润滑剂,利用MMW-1万能摩擦磨损试验机,测定了添加纳米Fe3O4润滑剂在不同速度、添加量和载荷下的摩擦学性能,并对减摩抗磨机制进行了研究。结果表明,添加纳米Fe3O4粒子的润滑油表现出了良好的抗磨减摩性能,并能够显著改善基础油的承载能力,最大可以提高16．5％。其减摩抗磨机制为,由于纳米微粒大多为球状,能起到类似“球轴承”的作用,从而提高润滑性能;另外,由于纳米颗粒的增粘作用,从而提高承载能力。     

渗氮GCr15钢在含氮硼酸酯添加剂润滑油作用下的摩擦学性能

针对提高滚动轴承使用寿命的问题,提出离子渗氮处理与添加剂结合的解决办法。用等离子渗氮炉在GCr15轴承钢表面制备了渗氮层,并用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM )、X射线衍射仪(X-ray diffractometer, XRD)和显微硬度计观测了渗层的形貌、相结构和硬度变化。利用四球摩擦磨损试验机对比考察渗氮钢和未渗氮钢在含氮硼酸酯润滑条件下的摩擦学性能,并用X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscope, XPS)分析摩擦反应膜的成分与化学结合态。结果表明,渗氮层与润滑油添加剂之间发生了意想不到的良好交互作用,渗氮钢在质量分数为1.25%氮硼酸酯的润滑条件下表现出最低的摩擦因数和磨斑直径,比未渗氮钢分别降低了34%和45%;分析证明,渗氮层的摩擦表面生成了高BN质量分数的摩擦反应膜是获得优异摩擦学性能的主要原因,而在未渗氮钢摩擦表面未检测到BN。     

烷烃乳液润滑Si3N4陶瓷摩擦副的摩擦学特性研究

采用多种烷烃乳液以及添加剂对氮化硅陶瓷摩擦副进行润滑试验。试验结果表明:对于氮化硅陶瓷摩擦副来说,所有的烷烃都可以得到较好的润滑效果,摩擦因数最高的基础油也仅有0.13;相对于包含直链烷烃、支链烷烃和环状饱和烃的基础油和柴油,正构烷烃的摩擦因数更低,抗磨性能更好;润滑性能最佳的液体石蜡中添加极性添加剂氯化石蜡和油酸后,乳液的润滑性能变差,但加入有机硅乳液后则润滑性能大大提高,摩擦因数进一步降低为0.017。基于试验试剂的结构特征,得出对于水乳润滑剂来说,化学性质和分子结构与氮化硅陶瓷相似的有机物可以更好地在陶瓷摩擦副表面聚集从而起到更好的润滑效果的结论。