添加碲对Ni-Cr合金磨损性能影响的研究

研究在镍基自熔性合金粉末中加入微量的碲元素以稳定材料的硬度及抗磨损能力和综合性能.通过对碲镍铬自熔性合金材料进行显微组织分析、硬度测试分析、摩擦磨损行为以及磨损形貌分析,表明碲镍铬自熔性合金材料具有硬度高、耐磨损性能好等特点.     

六方氮化硼(hBN)表面镀镍对Ni-Cr/hBN固体自润滑材料性能的影响

为了改善六方氮化硼(hBN)固体润滑剂和Ni-Cr合金基体之间的润湿性,采用硝酸镍分解-氢还原法制备Ni包覆hBN粉末(即Ni/hBN粉末).分别用Ni/hBN粉末和未包覆的hBN粉末作为固体润滑剂制备(Ni-Cr)/hBN自润滑复合材料,研究hBN粉末表面包覆Ni对该复合材料组织和性能的影响.结果表明:与hBN相比,...     

钨铼合金的600℃高温摩擦磨损性能研究

以粉末冶金法制备的W5Re、W25Re合金为研究对象,通过高温摩擦磨损试验,得到材料的高温摩擦磨损性能,利用电子探针、LEICA三维光学显微镜、SEM、EDS等分析手段得到磨损面以及磨损截面的成分、粗糙度、显微组织.结果显示W25Re合金具有优异的耐高温摩擦磨损性能.     

B和MoS_2添加量对Ni-Cr合金基材料高温摩擦、磨损行为的影响

本文以Ni-Cr高温合金粉为基,其间添加Mo,B和少量MoS_2。用粉末冶金热压法制备了含不同B和MoS_2添加量的Ni-Cr合金基自润滑材料。借助X射线衍射仪分析了材料结构,用布氏硬度计测试了材料硬度。以研制材料为销样,Al_2O_3陶瓷为盘样,在销-盘式高温摩擦试验机上考察材料在20～700℃温度范围内的摩擦磨损行为。试验结果表明,研制材料主要由Ni基固溶体、Cr_3S_4和MoB 3种相组成。材料硬度随B含量的增加而增加,但高温下其摩擦因数也随之增加。MoS_2添加量为4％(质量分数)的研制材料在20～700℃温度范围内有最佳减摩耐磨综合性能。     

MA-SPS制备超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的摩擦磨损性能

以机械合金化+放电等离子烧结（MA-SPS）制备的超细晶Ti-8Mo-3Fe合金为研究对象,研究了合金在模拟体液（SBF）中的摩擦磨损性能,并与放电等离子烧结制备的微米尺寸晶粒的Ti-8Mo-3Fe合金、铸造纯Ti及Ti-6Al-4V （TC4）合金进行了对比.结果表明：采用MA-SPS工艺可制备出高致密度、组织均匀的超细晶Ti-8Mo-3Fe合金,合金由β相及少量α相组成,平均晶粒尺寸为1.5 μm,显微硬度为448 HV;在相同摩擦磨损条件下,超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的摩损程度明显低于微米晶粒Ti-8Mo-3Fe和铸态的纯Ti及TC4合金,具有最低的磨损体积和较稳定的摩擦系数.超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的磨损机制为磨粒磨损,而微米晶粒Ti-8Mo-3Fe和铸态纯Ti及TC4合金的磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损并存的混合磨损.     

TC4钛合金细丝摩擦磨损性能研究

选用不同载荷（F）和摩擦速度（V）进行正交对比实验,研究TC4钛合金金属丝在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,得出载荷和摩擦速度与TC4细丝摩擦系数和磨损率间的相关规律。采用扫描电子显微镜和能谱仪观察并分析了TC4细丝表面磨损形貌、元素种类及物相组成,并讨论了TC4细丝的磨损机制。结果表明：在摩擦速度相同时,载荷增大,摩擦系数先增大后减小,磨损率则持续增大;当载荷不变时,摩擦速度与摩擦系数呈负相关,与磨损率呈正相关。在TC4磨损机制中,氧化磨损和磨粒磨损主要出现在低载荷和低速情况下,氧化磨损和粘着磨损主要出现在中载荷和中速情况下,磨粒磨损主要出现在高载荷情况下,而氧化磨损则出现在高速下。随F·V值增大,摩擦系数先减小后增大,磨损率与F·V值呈正相关。     

SLM成形Al-Cu-Mg 合金的摩擦磨损性能

铝合金具有低密度、高比强度、较好的耐蚀性等优点,被广泛应用于航空、船舶和汽车等领域;选区激光熔化成形可以一次性成形复杂零件,具有良好的应用前景。对选区激光熔化（SLM）成形的Al-Cu-Mg 合金摩擦磨损性能进行了研究,并与成分相近的铸造ZL205A合金性能进行对比,结果表明,采用SLM工艺成形可细化合金晶粒,改变Al2Cu 的尺寸与分布,使晶粒细小均匀。与铸造ZL205A合金相比,SLM成形Al-Cu-Mg合金的磨损率和摩擦因数均有不同幅度的降低。SLM成形Al-Cu-Mg 合金横截面的耐磨性最好,纵截面耐磨性次之,铸造ZL205A的耐磨性最差。SLM成形Al-Cu-Mg 合金的磨损机制随着载荷的变化而不同：低载荷时的磨损机制以磨粒磨损为主,粘着磨损和塑性挤出磨损并存;中载荷时的磨损机制为磨粒磨损、粘着磨损并伴随氧化磨损;高载荷时的磨损机制主要为剥层磨损、粘着磨损和氧化磨损的综合作用。     

烧结锰钢碳氮共渗层结构的研究

用TEM研究了粉末烧结Fe—C系和Fe—Mn—C系合金碳氮共渗层的组织结构。结果表明,锰能增加烧结体的开口孔隙度,从而增加共渗层深度。经150℃回火,碳氮共渗马氏体中析出Fe_(18)N_2(α″)相,合金元素锰能显著增加Fe_(16)N_2(α″)相的弥散度。经300℃回火,碳氮共渗马氏体中析出Fe_3C,没有发现Fe_4N(γ′)相。     

不同环境温度下典型身管用钢磨损性能研究

通过摩擦磨损、高温硬度及相应的分析试验研究了典型身管用钢32Cr2MoVA、30SiMn2MoVA在室温、200、400以及600℃下的摩擦磨损行为与规律.结果表明:两种材料的摩擦系数在各个温度区间内的区别不大,主要受摩擦氧化物产生与否影响.32Cr2MoVA的磨损率随着温度的提高先降低再提高之后又下降,30SiMn2MoVA的磨损率随着温度的上升而先降低,然后逐渐升高,600℃达到最高.温度、身管钢在高温下的硬度和磨盘材料与滑动销的高温硬度差(H_d-H_p)共同影响磨损表面氧化物层的最终形态.室温至200℃时,身管钢磨损行为主要受表面氧化物层的影响.室温下两种身管钢磨损机理均为黏着磨损及磨粒磨损,200℃时均为氧化轻微磨损.环境温度达到400℃以上时,身管钢以及磨盘材料的基体硬度开始影响磨损行为.400℃时两种身管钢磨损机理均为氧化严重磨损.600℃时,32Cr2MoVA的H_d-H_p减小,磨损表面出现了厚度很大、致密的氧化物层,磨损机理为氧化轻微磨损;而30SiMn2MoVA的H_d-H_p显著增大,试样发生了明显的塑性挤出,为塑性挤出磨损.     

两种热作模具钢的高温摩擦磨损性能

采用高温摩擦磨损试验机研究了HTCS-130和DAC55两种热作模具钢在100～700℃范围内的耐磨性差异及磨损机制,并结合X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光学轮廓仪等手段对表面相组成、磨损表面、截面形貌等进行分析.结果表明:两种钢的磨损率均在100～700℃范围内呈现先增后减的趋势;其磨损机制表现为在100℃和300℃分别发生黏着磨损和黏着-轻微氧化磨损; 500℃时磨损机制转变为单一氧化磨损,磨损表面氧化层由Fe O、Fe2O3和Fe3O4组成,亚表面发生轻微软化并出现塑性变形层; 700℃时磨损进入严重氧化磨损阶段,氧化物数量急剧增多,同时由于马氏体基体回复导致材料出现严重软化,磨损表面形成连续的氧化层. HTCS-130钢优异的热稳定性能使得基体具有较高硬度和更窄的摩擦软化区,能够更好地支撑氧化层,从而在700℃下比DAC55钢更耐磨.     

粉末冶金高速钢刀具共渗层的磨损及切削特性研究

研究了粉末冶金高速钢刀具经强化多元共渗后的磨损性能及切削特性。试验结果表明,经强化共渗的刀具切削力、摩擦系数降低,显微硬度和耐磨性提高,尤其在中速切削条件下,切削性能和耐磨性能改善更为显著。     

两种热作模具钢的高温摩擦磨损性能

采用高温摩擦磨损试验机研究了HTCS-130和DAC55两种热作模具钢在100~700℃范围内的耐磨性差异及磨损机制, 并结合X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光学轮廓仪等手段对表面相组成、磨损表面、截面形貌等进行分析. 结果表明: 两种钢的磨损率均在100~700℃范围内呈现先增后减的趋势; 其磨损机制表现为在100℃和300℃分别发生黏着磨损和黏着-轻微氧化磨损; 500℃时磨损机制转变为单一氧化磨损, 磨损表面氧化层由FeO、Fe₂O₃和Fe₃O₄组成, 亚表面发生轻微软化并出现塑性变形层; 700℃时磨损进入严重氧化磨损阶段, 氧化物数量急剧增多, 同时由于马氏体基体回复导致材料出现严重软化, 磨损表面形成连续的氧化层. HTCS-130钢优异的热稳定性能使得基体具有较高硬度和更窄的摩擦软化区, 能够更好地支撑氧化层, 从而在700℃下比DAC55钢更耐磨.      

NiCr过渡层对高速火焰喷涂WC-Co涂层摩擦磨损性能及疲劳磨损性能的影响

WC-Co涂层作为一种性能优异的涂层,逐渐被应用于轧辊的表面防护,目前大量实验研究的有热喷涂、激光熔覆制备WC-Co涂层。本文提出用高速火焰喷涂(HVOF)在常用轧辊材料Q235钢表面制备WC-Co涂层,同时在WC-Co涂层和基体之间加入NiCr过渡层。利用SEM、XRD、摩擦磨损测试、疲劳磨损测试等测试方法,对涂层形貌结构以及各项性能与无过渡层涂层进行对比研究。结果表明,加入NiCr过渡层后,WC-12Co+NiCr、WC-10Co-4Cr+NiCr涂层硬度分别为1059.64 HV_0.3、1016.96 HV_0.3,比WC-12Co涂层(960.01 HV_0.3)、WC-10Co-4Cr涂层(1012.20 HV_0.3)更高。WC-12Co+NiCr涂层的磨损率(5.19×10^-15 m³·(N·m)^-1)远低于WC-12Co涂层(6.59×10^-15 m³·(N·m)^-1     

高氮不锈轴承钢的微动磨损性能

为了探究应力和滑动速度对高氮不锈轴承钢微动磨损性能的影响,采用SRV-Ⅳ微动磨损试验机进行了不同应力和不同滑动速度下的微动磨损试验,对摩擦因数和磨损率进行分析,并对磨斑形貌进行观察.结果表明:试验钢的摩擦因数随应力和滑动速度的增加而减小;磨损率随应力和滑动速度的增加而增加.随着pv值(表示轴承工况的严重程度)的增大,高氮不锈轴承钢的磨损机理由黏着磨损逐渐转变为磨粒磨损和塑性挤出磨损.     

等离子表面冶金铁基合金层磨粒磨损机理

 采用等离子表面冶金技术,在Q235钢表面获得铁基冶金层,并对其进行磨粒磨损实验。实验结果表明,冶金层耐磨性比淬火45号钢有较大提高。等离子表面冶金层磨粒磨损机制主要为两种类型：①塑性变形－切削;②断裂－剥落。磨损过程为两种机制综合作用的结果,冶金层组织对磨粒磨损机制有显著影响。     

铸件表面合金化合金层组织及耐磨性能研究

采用加入YB成型剂进行铸件表面合金化的独特方法,在铸钢ZG65Mn本体表面得到含高Cr、W等元素的合金化层,合金层耐磨性明显提高,加入WC后耐磨性可达本体材料的4倍.     

钢中摩擦磨损白层的研究现状

综述了国内外对白层的研究现状,指出了当前白层研究中存在的分歧和争论,分析归纳了表面白层的特征和形成机制,重点讨论了钢轨运行过程中白层的组织结构及形成机制,提出了今后的研究方向.同时用扫描电镜对车轮钢切削白层和钢轨钢中的白层进行观察分析.结果表明,车轮钢切削加工和钢轨运行时,表面组织均发生动态的塑性变形和再结晶,原奥氏体晶粒细化,在随后的冷却的过程中形成马氏体.     

膨胀蛭石对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备膨胀蛭石含量(质量分数,下同)分别为0.1%,2%和4%的铜基摩擦材料,利用MM-1000摩擦试验机测定该材料的摩擦磨损性能,并研究膨胀蛭石对磨损机理的影响。结果表明:加入1%膨胀蛭石时,铜基摩擦材料的摩擦因数提高,但随蛭石含量继续增加而逐渐降低。低转速下,加入膨胀蛭石的材料磨损率显著降低,磨损率受蛭石含量的影响较小;在中高转速下,随蛭石含量从1%增加到4%,材料的磨损率逐渐增大。加入膨胀蛭石后材料表面的摩擦膜更光滑,没有出现易疲劳磨损的亚表面。在低转速条件下,含膨胀蛭石的铜基摩擦材料的磨损机制以粘着磨损为主,在中高速条件下,其磨损机制转变为粘着磨损、犁削磨损和疲劳磨损的复合磨损机制。     

粉末冶金烧结硬化凸轮材料的摩擦磨损性能研究

本研究将铁基Fe-Cr-Mo-Cu-Si-P-C粉末冶金材料用于组合烧结式粉末冶金中空凸轮轴的凸轮制备,使用MR-H5型高速环块磨损实验机进行摩擦磨损性能测试,并通过白光干涉形貌法对该凸轮材料在不同转速下的摩擦磨损性能进行研究。结果表明,凸轮材料烧结后密度可达7.5 g/cm3以上,硬度HRC达到53.7;材料的磨损状况与转速密切相关,在1 000~2 000 r/min转速范围内,磨损机制主要为磨粒磨损,随着转速提高,微凸体啮合程度不断降低,摩擦因数降低。磨损量则呈现先增加后减少的趋势。当转速达到3 000r/min时,以粘着磨损为主,材料磨损严重。在同样的实验条件下,该粉末冶金凸轮材料的磨损量仅为传统球墨铸铁凸轮材料的1/3,显示了优异的耐磨性。