NiTi合金表面改性及其微动磨损性能研究

采用多弧离子镀技术在NiTi形状记忆合金表面制备TiN涂层。利用SRVⅢ摩擦磨损试验机研究NiTi合金表面改性后在37℃Hank’s模拟体液中微动磨损性能,分析法向载荷对TiN合金磨损机制的影响规律。利用SEM扫描电镜及能谱考察磨损表面形貌,结果表明：制备的TiN涂层表面致密均匀,无明显缺陷。说明TiN涂层可有效提高基体的耐磨性能,其磨损机制主要表现为剥落损伤与磨粒磨损并存。TiN涂层显微硬度为784 HV,远高于基体,TiN/NiTi膜基硬度比缓慢下降,涂层与基体结合强度高。     

System18牙科支架合金在人工唾液下的微动磨损性能研究

为研究牙科支架合金的微动磨损性能,采用PLINT高精度液压伺服式微动磨损试验机,在法向载荷50N、频率2Hz、位移幅值3-30μm,在大气和人工唾液2种介质条件下,对System18牙科合金进行了微动磨损实验。分析了其微动磨损的动力学特性,并结合光镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）对磨痕及磨屑的成分进行了分析。结果表明：人工唾液对微动运行区域有明显改变;人工唾液明显减轻了System18牙科合金的微动损伤;其主要磨损机制为磨粒磨损和剥层磨损。     

聚四氟乙烯基粘结固体润滑涂层微动磨损性能研究

在不同位移幅值与载荷条件下研究了酚醛环氧粘结聚四氟乙烯(PTFE)基固体润滑涂层的微动磨损特性，并利用扫描电子显微镜、表面轮廓仪和傅里叶表面红外仪等对涂层磨斑进行分析。结果表明，粘结PTFE基涂层具有良好的抗微动损伤性能，随循环次数的变化只存在部分滑移区和滑移区，部分滑移区的损伤轻微，滑移区的损伤强烈依赖于栽荷，其损伤与PTFE分子链在往复交变载荷作用下的疲劳断裂相关。     

粘结石墨固体润滑涂层微动磨损性能研究

在不同位移幅值与载荷下研究了粘结石墨固体润滑涂层的微动磨损特性,并利用扫描电镜和X射线衍射仪分析了涂层微动磨斑。结果表明：粘结石墨涂层具有良好的抗微动损伤性能,随循环次数的变化只存在部分滑移区和滑移区,部分滑移区涂层损伤轻微;滑移区损伤严重,主要表现为裂纹萌生和扩展,最终按剥层机制呈层状剥落。     

镍基单晶高温合金微动摩擦磨损特性研究

采用SRV-IV微振动摩擦磨损试验机研究了航空发动机材料DD6镍基单晶高温合金的室温微动摩擦磨损特性.微动试验条件为:试验块与合金球水平垂直接触干摩擦,正向载荷为50～180 N,振幅为60 μm,频率为50 Hz,循环次数为1×105次.试验结果表明:随着正向载荷的增大,磨痕中心区域磨损特征由微凹坑转变为平坦的挤压层;微动摩擦系数大幅度降低60％,微动磨损体积减少88％;微动磨损主要形式为磨粒磨损、黏着磨损、氧化磨损以及造成表面材料脱落的疲劳磨损.     

关于微动磨损与微动疲劳的研究

微动磨损与微动疲劳是２种主要的微动模式,造成的损伤在工业中相当普遍,并可能引发灾难性的后果。主要研究了们移幅度、压力和疲劳应力３个基本微动参数,并以获得的微动区域、微动图为基础,分析了微动磨损与微动疲劳的运行机制和破坏规律。为更好地了解微动磨损与微动疲劳之间的内在联系,进一步探讨了接触磨损与局部疲劳、局部疲劳与整体疲劳之间的竞争机制。     

钛基化学镀耐磨涂层微动磨损性能研究

以提高钛合金抗微动磨损性能为宗旨,研究了化学镀Ni-Tl-B（NTB）三元合金及Ni-Tl-B/BN、Ni-Tl-B/SiC复合镀层制备工艺,利用X射线衍射技术、扫描电镜及能谱分析等手段,分析了三种镀层的结构,观察了镀层表面形貌,利用微动摩擦磨损试验机评价了化学镀处理对钛合金抗磨的影响,实验结果表明：该工艺得到的Ni-Tl-B、Ni-Tl-B/BN、Ni-Tl-B/SiC多元复合镀层表面光亮、质感均匀、镀层结合力良好,经过相同次数微动磨损试验,Ni-Tl-B镀层的耐磨性能比TA7及Ni-Tl-B/BN、Ni-Tl-B/SiC镀层好。     

25CrNi2MoV钢的微动磨损性能

采用微动摩擦磨损试验机在干摩擦条件下对新型高速重载传动轴用25CrNi2MoV钢进行微动磨损试验,研究了不同载荷(50~200N)和频率(15~30Hz)下该钢的微动磨损性能。结果表明:在频率为20Hz条件下,当载荷由50N增至200N时,25CrNi2MoV钢的平均摩擦因数由0.766减至0.661,磨损体积由19.65×10^-3 mm^3增至75.83×10^-3 mm^3;在载荷为30N条件下,当频率由15Hz增至30Hz时,平均摩擦因数由0.790增至0.905,磨损体积由11.43×10^-3 mm^3增至23.88×10^-3 mm^3;在不同试验参数下,25CrNi2MoV钢磨损表面均出现了氧化和犁沟现象,磨损机制包含氧化磨损和磨粒磨损;在频率为20Hz条件下,载荷为50,100N时,25CrNi2MoV钢的磨损机制以黏着磨损为主,载荷为150,200N时,主要磨损机制为疲劳磨损;在载荷为30N条件下,频率为15~25Hz时,磨损机制以磨粒磨损为主,当频率增至30Hz时,磨损机制以疲劳磨损为主。     

核用TP316H钢在不同介质环境下的微动磨损性能

采用自制的液态钠环境微动磨损试验机,研究了核用TP316H传热管在不同环境 (室温大气、室温水、450 ℃大气、450 ℃液态钠)下的微动磨损性能。试验采用管/柱正交接触方式,试验结束后,采用超景深显微镜、三维光学显微镜、SEM和EDS对磨痕形貌、摩擦化学反应及磨损量进行了表征,对比分析了4种介质环境对TP316H的微动磨损的影响,发现TP316H合金管在450 ℃液态钠中的磨损率最大,在室温水中的磨损率最小。4种介质环境下的磨损机理不同,室温大气环境中的磨损主要是剥层和氧化磨损,随着温度升高,氧化磨损加重;室温水环境中的磨损以磨粒磨损为主;高温液态钠环境中的磨损为磨损和腐蚀的耦合协同作用。     

微动图和能量的方法在微动研究中的应用

介绍了微动的两种研究方法：微动图和能量的方法。归纳了微动图的组成、分类、作法及其在减轻微动损伤方面的作用。讨论了能量的方法在微动摩擦学研究中的应用，包括微动磨损体积与摩擦过程中释放的总能量的关系及能量分布在解释微动实验现象中的成功运用。最后指出微动摩擦学的研究仍然面临巨大挑战。     

等离子喷涂WC-12Co涂层滑移区高温微动磨损特性研究

利用等离子喷涂技术在TiAlZr钛合金基材上制备了WC-12Co涂层.XRD分析表明,等离子喷涂WC-12Co涂层主要以WC和W2C两相存在,并伴随少量的W,CoO和Co相.采用高精度高温液压式微动磨损试验机研究了涂层的微动磨损行为,用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、激光共焦扫描显微镜(LCSM)对等离子喷涂WC-12Co涂层大气氛围中从室温(25 ℃)至400 ℃的滑移区微动磨损特性进行了研究,并与无涂层的TiAlZr钛合金基材进行了比较.结果表明:在室温(25 ℃)至400 ℃范围内,等离子喷涂WC-12Co涂层的摩擦因数随着温度的升高明显上升,而磨损体积基本不变;在此温度范围内,涂层的摩擦因数比基材低,磨损体积也比基材明显要低;等离子喷涂WC-12Co涂层提高了TiAlZr钛合金的抗高温微动磨损性能,其在室温(25 ℃)至400 ℃范围内的磨损机制主要以剥层形式为主,局部会有磨粒磨损.     

钛合金球与骨水泥界面之间的微动磨损机制研究

采用钛合金球与自制骨水泥试样以球/平面接触方式,在自制的微动摩擦磨损试验机上开展干摩擦和25%小牛血清介质中切向微动磨损试验研究,考察钛合金球与骨水泥界面之间的微动运行特性,并采用S-3000N型扫描电镜观察磨痕形貌来分析其微动磨损机制。结果表明:随着微动振幅的增加,微动运行由部分滑移区向混合区转变。随着接触载荷的增加,试样接触面之间更容易发生黏着。与干摩擦相比,在小牛血清溶液中部分滑移区向较大振幅区扩展。部分滑移区摩擦因数值较低且保持稳定,混合区的摩擦因数先增大后保持不变。稳定摩擦因数随着接触载荷的增加而减小,随微动振幅增大而增大。骨水泥试样的磨损量在小牛血清介质中比在空气中大,并且随接触载荷增大而增大。骨水泥在小牛血清介质中微动磨损的损伤机制主要为黏着磨损和疲劳磨损,溶液分子在应力作用下对骨水泥基体有削弱作用。     

ZM5镁合金微动磨损特性研究

采用高精度微动试验台研究了ZM5镁合金的微动磨损行为,法向载荷变化范围为50～200N、位移幅位为5～40μm。通过摩擦力-位移-循环次数变化分析,结合显微观测,结果表明:ZM5镁合金的微动磨损行为与微动区城特性密切相关。它的微动损伤形貌主要是磨损,在初期阶段的磨损机制主要是粘着和氧化,中后期是粘着、氧化和磨粒磨损共同作用的结果。     

AZ91D镁合金微动磨损特性研究

采用液压高精度材料试验机考察了平面一球面接触的AZ91D镁合金摩擦副的微动磨损行为，分析了位移幅值、法向载荷和频率等参数对摩擦因数和磨损体积的影响，考察了不同实验条件下的磨斑形貌，并探讨了其磨损机理。结果表明：AZ91D镁合金的微动区域可分为部分滑移区、混合区和滑移区3个区域，粘着磨损、疲劳磨损和磨粒磨损分别是3个区域的主要磨损机制；磨损体积随着位移幅值和法向载荷的增加而增大，但却随着频率的增大而减小。在微动部分滑移区和混合区，摩擦因数随着位移增大迅速增加；在微动滑移区，摩擦因数随法向载荷的增大而减小，而位移幅值和频率对摩擦因数的影响较小。     

TC4合金微动磨损过渡区摩擦行为

为研究TC4合金微动磨损过渡区摩擦行为特点,采用SRV-IV微动摩擦磨损试验机,对球/平面接触的GCr15钢球/合金TC4摩擦副在100 N法向载荷下进行微动磨损试验,得到TC4合金微动磨损过渡区的范围,分析不同状态下摩擦因数演变及磨痕表面形貌特点,研究磨损机制的变化。结果表明:微动状态下,摩擦因数在磨合阶段波动剧烈,达到稳定磨损阶段后趋于稳定,且稳定状态下的摩擦因数随着位移幅值的增加而增加;往复滑动状态下,不同位移幅值下的摩擦因数曲线近乎重合且波动剧烈;微动磨损过渡区的摩擦因数变化处于2种状态的转变阶段。微动状态下,磨痕表面轮廓线粗糙,损伤轻微,磨损机制以黏着磨损和疲劳剥层为主;往复滑动状态下,轮廓线更光滑且损伤严重,磨损机制以磨粒磨损及塑性变形为主;微动磨损过渡区轮廓线由粗糙变为光滑,磨损深度及宽度突增,磨损机制由黏着磨损转变为磨粒磨损。     

Effect of Cold Rolling on the Fretting Wear Behavior and Mechanism in Inconel 690 Alloy

The influence of cold rolling on the fretting wear behavior and mechanism of Inconel 690 alloy at 320?°C in air was studied. The wear volume and worn surface were obtained and analyzed using laser scanning confocal microscopy, electron back-scattering diffraction, scanning electron microscopy, and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The grinding surface and strain distribution were also studied by electron back-scattering diffraction to analyze the mechanism of fretting damage. The results indicated that with an increase in cold rolling reduction, the microhardness was increased. However, the friction coefficient and wear volume first increased and then decreased. The characteristics of fretting areas changed from a gross slip regime to a partial slip regime. Accordingly, the damage mechanism in the gross slip regime was a combination of oxidative wear, abrasive wear, and delamination, whereas the damage mechanism in the partial slip regime was mainly adhesive wear.