Y15钢表面沉积TiN、TiCN和AlTiCrN涂层的摩擦磨损性能

为提高Y15易切削钢的耐磨性能,对Y15钢试样表面进行离子氮化处理,并分别采用TiN、TiCN、AlTiCrN进行镀膜处理。在SRVⅣ磨损试验机上考察制备的3种试样的摩擦磨损性能,并与盐浴渗氮处理试样进行比较。结果表明:3种离子渗氮+涂层处理试样中,离子渗氮+AlTiCrN涂层的耐磨性最好,其次是离子渗氮+TiCN涂层和离子渗氮+TiN涂层;盐浴渗氮试样的磨损机制主要为黏着磨损,离子渗氮+TiN涂层试样的磨损机制以黏着磨损和磨粒磨损为主,其他2种试样的磨损机制主要为轻微犁沟和黏着磨损。     

Y15钢表面直接涂层处理滑动摩擦磨损试验研究

在易切削钢Y15试样表面直接涂层处理得到TiCN、AlTiCrN涂层,在SRV Ⅳ磨损试验机上考察其摩擦磨损性能,并与TiN直接涂层试样、盐浴渗氮试样进行比较。结果表明：直接涂层试样比盐浴渗氮试样具有更低的摩擦因数和更好的耐磨性;TiCN直接涂层耐磨性最好,其次为AlTiCrN直接涂层。盐浴渗氮试样、直接TiN涂层试样和直接TiCN涂层试样的磨损机制以黏着磨损为主,而直接AlTiCrN涂层试样的磨损机制以黏着磨损为主,同时也存在磨粒磨损。     

MDT涂层高温滑动摩擦特性试验研究

针对TiAlN涂层刀具的耐磨性,以镍铬合金为摩擦副,利用MS-W6000型高温摩擦试验机研究了劈裂电弧(MDT)和传统电弧离子镀两种涂层工艺制备的TiAlN涂层的摩擦磨损性能。试验结果表明:在室温下,传统电弧离子镀涂层的摩擦性能较差;在高温下,两种涂层的摩擦性能相近,但MDT涂层的稳定性更好。     

GCr15轴承钢滑动摩擦性能试验

利用往复式摩擦磨损试验机对GCr15钢盘/GCr15钢球和GCr15钢盘/Si3N4陶瓷球进行了不同工况下的滑动摩擦试验,并对其摩擦因数、磨损量和磨痕形貌进行了分析。结果表明:2种摩擦副的摩擦因数均随载荷的增大而减小,磨损率均随时间的增加而降低;干摩擦状态下,前者磨损量较小,而钢盘/陶瓷球摩擦副呈现出摩擦因数小,磨损量较大的特点;脂润滑状态下,接触应力较小时2种摩擦副的摩擦因数相差不大,接触应力较大时钢盘/陶瓷球摩擦副磨损较严重,其钢盘表面出现较明显的疲劳剥落现象。     

TiCN涂层硬质合金刀具铣削性能研究

采用Kistler三向压电铣削测力仪测试了刀具切削45钢过程中的切削力,利用超景深显微镜、扫描电镜和能谱仪观察分析刀具切削后的磨痕宽度、形貌和成分,获得了未涂层刀具HSS、TiN和TiCN涂层刀具的切削时间与磨痕宽度关系图,探讨了刀具的切削失效机理。采用XRD分析了涂层刀具铣削前的相结构,结果表明:TiN与TiCN涂层均表现为fcc-TiN相结构,TiCN具有明显的(111)择优取向,TiN择优取向不明显。切削试验表明:在磨痕宽度达到0.3mm时,TiCN涂层刀具的切削时间比TiN涂层刀具切削时间约长2.5倍,同时整个切削过程中TiCN比TiN具有更低的切削力。这可能是因为TiCN涂层比TiN涂层具有更高的硬度和耐磨性,并且切削过程中TiCN涂层中固溶的C能析出至晶界处,起到润滑作用,降低刀具与工件材料之间的摩擦,减小切削力,延长刀具使用寿命。SEM和EDS分析表明:TiN涂层刀具磨损失效机理为磨料磨损和粘着磨损,而TiCN涂层刀具失效以磨料磨损为主。     

Cr-Mo钢炉管表面改性涂层的耐氧化试验研究

以5Cr-0.5Mo和9Cr-1Mo两种炉管材料为基材,分别采用Al、FeCrAl和CrNi为喷涂材料,运用超音速电弧喷涂法制备了Cr-Mo钢炉管表面改性涂层试样。用静态空气氧化法进行了500℃和600℃下1000 h的对比试验,得到了炉管试样与涂层试样的氧化动力学曲线,为炉管抗高温腐蚀涂层的优化选择提供试验依据,并对涂层试样的开裂与剥落现象与机理进行了探讨。     

TiCN涂层及刀具切削性能的研究

ＴｉＣＮ涂层及刀具切削性能的研究机械部成都工具研究所（６１００５６）赵广彬，栾竹萍，王世雄一、前言高速钢刀具ＦＮ物理涂层技术，在国外经过十多年的发展，已日趋完善。目前，设备自动化水平高，产品质量稳定可靠，涂层刀具在市场上已占有相当高的比例。为了进一步...     

GCr15轴承钢滑动摩擦性能试验北大核心

利用往复式摩擦磨损试验机对GCr15钢盘/GCr15钢球和GCr15钢盘/Si3N4陶瓷球进行了不同工况下的滑动摩擦试验,并对其摩擦因数、磨损量和磨痕形貌进行了分析。结果表明:2种摩擦副的摩擦因数均随载荷的增大而减小,磨损率均随时间的增加而降低;干摩擦状态下,前者磨损量较小,而钢盘/陶瓷球摩擦副呈现出摩擦因数小,磨损量较大的特点;脂润滑状态下,接触应力较小时2种摩擦副的摩擦因数相差不大,接触应力较大时钢盘/陶瓷球摩擦副磨损较严重,其钢盘表面出现较明显的疲劳剥落现象。     

钢齿轮表面合金涂层的显微结构和接触疲劳强度研究

研究了45钢齿轮轮齿表面Ni-P和Ni-Co合金涂层的显微结构和接触疲劳强度。采用电子显微镜、光学显微镜等对合金涂层进行了表面形貌、次表面组织、纵剖面界面组织、表面粗糙度、涂层的硬度和疲劳点蚀坑形貌特征的分析。接触疲劳试验结果表明,表面合金涂层能显著提高接触疲劳寿命和强度,使之与40Cr钢调质试件的相当。     

离子镀TiCN和TiN工具涂层的微结构与切削性能

采用电弧离子镀技术在硬质合金铣刀和钻头上镀覆了TiCN和TiN涂层,研究并比较了两种涂层的微结构与力学性能,以及涂层铣刀的高速切削性能和涂层钻头的切削性能。结果表明,TiCN和TiN涂层同为单相的Na-Cl型结构,并都呈现(111)择优取向的柱状晶,TiCN涂层的硬度为34.6GPa,远高于TiN涂层25.1GPa的硬度。在高速铣削条件下,TiCN涂层铣刀的后刀面磨损速率仅为TiN涂层铣刀的约三分之一。TiCN涂层钻头在钻孔数为TiN涂层钻头两倍时的磨损量仍低于TiN涂层钻头。TiCN涂层的高硬度及在较高切削线速度下的减摩作用是这种涂层刀具寿命提高的重要原因。     

45^#钢滑动摩擦副咬死温度变化特征的试验研究

温度变化是摩擦副胶合前期重要特征之一。在ＭＨＫ－５００型块式磨损试验上，采用热电偶测温技术，对４５＾＃淬火钢和钢试环、试声滑动摩擦副咬死过程的温度变化特征进行了试验研究。试验结果表明：胶合瞬间，摩擦副表面温度发生了突变，胶合发生后，摩擦副是否发生咬死受材料高温下机械特性以及润滑方式等因素的影响。磨擦副表面微凸峰之间以及润滑油中磨屑与摩擦副表面间的微切削作用是导致磨擦副表面温度突变的原因之一。     

二维粗糙表面滑动摩擦的研究

能源接近一半消耗在摩擦上,摩擦引起的磨损为主要的机械零件失效方式,通过对摩擦和磨损机理的研究能有效地延长机械零部件的使用寿命。通过对建立的二维双粗糙弹塑性分形模型的实例分析,分析界面剪切强度和法向载荷对磨损率和平均摩擦系数的影响。界面剪切强度增加,磨损率增加较快。随着界面剪切强度的增加平均摩擦系数增加;当界面剪切强度较小时,随着法向载荷的增加平均摩擦系数增加,当界面剪切强度较大时,随着法向载荷的增大,平均摩擦系数先减小后又逐渐增大。     

45钢车削表面粗糙度试验研究

建立切削加工试验平台,进行45钢的数控车削试验。通过单因素试验和多因素试验来研究切削用量的改变对表面粗糙度的影响。建立表面粗糙度预测模型,达到切削用量的优化选择、降低工件表面粗糙度和提高生产效率的目的,可为加工提供理论依据,指导实际生产。     

ZGCr15钢的热处理工艺试验研究

对ZGCr15钢进行热处理工艺试验，分析了工艺参数对残余奥氏体量的影响，优选了热处理工艺，使ZGCr15钢残余奥氏体量控制在5％以内，保证了热处理质量及尺寸稳定性。     

PTFE基耐磨涂层往复滑动摩擦学性能研究

采用CETR多功能磨损试验机,考察PTFE基耐磨涂层在往复滑动条件下的摩擦磨损性能;利用了扫描电子显微镜、三维形貌轮廓仪和电子能谱对磨痕表面进行微观分析,探讨PTFE涂层的摩擦磨损机制。结果表明:PTFE涂层的摩擦学性能与涂层的特性密切相关,较低的摩擦因数对应着较好的耐磨性;涂层的往复滑动磨损表现为磨粒磨损和氧化磨损共同作用的机制。     

钢表面热喷涂层的超塑成形

本文介绍一种钢表面火焰喷涂自熔性合金超塑变形工艺，涂层合金在基材的超塑变形条件下与基材发生协调的超塑变形。通过超塑变形可使涂层内部孔洞基本消失，涂层与基材之间形成冶金结合，可实现金属构件超塑成形同时进行表面强化。     

GCr15钢退火试验小结

GCr15钢球化退火的珠光体形状(是球状还是片状),主要取决于加热温度,而与其冷却速度无关.冷却速度决定炭化物的分散度,而不决定它的形状.加热温度过高或过低都能获得片状珠光体.如何从其组织形态去分辨退火零件的过热与欠热,这对指导生产具有实际意义,也是我们这次试验的主要目的.     

粗糙表面滑动摩擦接触模型研究的进展

对近年来国内外粗糙表面模型的进展进行了概述,根据粗糙表面模型类型的不同,分为粗糙表面和平面接触模型以及双粗糙表面接触模型,在各自模型中按照静载和滑动接触类型的研究进展进行表述,并提出了一些目前研究中遇到的热力耦合的问题以及将来双粗糙分形表面模型的发展.     

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。     

GCr15表面涂层与织构复合摩擦改性方法研究

研究了表面涂层-织构复合改性对GCr15材料零件高速运转条件下摩擦磨损性能的影响及其减摩机理。首先在GCr15表面热喷涂厚度约30μm的巴氏合金涂层,然后采用皮秒光纤激光器在涂层表面加工凹坑织构。采用球-盘摩擦磨损试验机对改性表面进行摩擦学测试,球试样和盘试样基体材料同为GCr15。研究发现,复合改性处理后GCr15盘试样表面微织构的毛刺硬度有所降低,与未经过复合改性处理的试件相比,复合改性表面的平均摩擦系数与体积磨损率明显降低;磨损检测结果显示复合改性表面试样产生的磨粒明显减少,磨损区域边界的塑性流动与磨粒磨损情况得到显著改善。GCr15材料表面经过复合改性处理后,织构加工质量和颗粒捕捉能力有了明显提高,从而使复合改性表面的摩擦学性能得到增强。