High Temperature Wear Characteristics of a New Hot Work Die Steel CH95

High temperature wear characteristics of a new hot work die steel CH95 doped with a small amount of rare earth （ Re ） and boron （ B ） have been investigated and compared with those of conventional die steel H11 at a series of temperatures and loads. Worn surfaces of CH95 steel and H11 steel were analyzed with a scanning electron microscope. It is found that high temperature mechanical properties of CH95 steel are much better than those of H11 steel. The oxide layer formed on the worn surface plays an important role in wear resistance at high temperature. When the load is less than 63 N, the surface oxide layer keeps integrated and the effect of load on high temperature wear is small. When the load is higher than 63 N, the supporting ability of matrix to the oxide layer decreases with the increase of load, which results in an increase of wear rate. Compared with H11 steel, the wear resistance of CH95 steel is much better and the worn surface of CH95 steel is smoother. It is easier for CH95 steel to form a compact and integrated surface oxide layer at high temperature than for Hll steel, which protects the worn surface and reduces wear.     

铸造铬锰氮不锈钢在 5% H_2SO_4 水砂介质中的腐蚀磨损行为

试验钢种在５％Ｈ２ＳＯ４水砂介质中作了腐蚀磨损试验，结果表明：新型铸造铬锰氮不锈钢较１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ（１８－８）及０Ｃｒ１８Ｎｉ１２Ｍｏ２Ｔｉ（Ｍｏ２Ｔｉ）钢具有更佳的抗腐蚀磨损性能．对腐蚀磨损过程中腐蚀与磨损的交互作用作了深入探讨，从而提出了腐蚀磨损条件下材料流失的判据．     

聚氨酯陶瓷复合材料浆体磨损性能研究

用聚四氢呋喃醚二醇与甲苯二异氰酸酯反应后,分别与Si3N4陶瓷粉、TiO2陶瓷粉末进行共混,制得耐磨蚀聚氨酯/Si3N4和聚氨酯/TiO2陶瓷复合材料,评价了这两种材料的耐磨性,通过扫描电镜观察了复合材料的磨损形貌,探讨了Si3N4和TiO2陶瓷粉末增强聚氨酯弹性体的磨损机理。结果表明:Si3N4粉末在质量分数为10%时,复合材料的耐磨性最好,是2Cr13钢的7.8倍,是45#钢的12.5倍,是纯聚氨酯的1.87倍。当TiO2陶瓷粉末在质量分数为8%时,复合材料的耐磨性最好,聚氨酯/TiO2陶瓷复合材料的抗冲蚀磨损性能分别是2Cr13钢的5.3倍,是45号钢的8.5倍,是纯聚氨酯的1.28倍。陶瓷粉末的加入有效提高了材料的抗冲蚀磨损性。     

纳米Si3N4颗粒填充铸型尼龙的摩擦学性能研究

为了研究纳米Si3N4颗粒作为填料对铸型尼龙（MC尼龙）的摩擦磨损性能的影响，选用两种复合材料在MM－200摩擦磨损试验机上进行了试验研究，并借助于扫描电镜观察了磨损形貌，探讨了磨损机理，研究结果表明，在干摩擦条件下，Si3N4颗粒填MC尼龙与钢环对摩的摩擦数随载荷的升高而降低，在相同载荷时均高于纯尼龙，在一定的滑动速度下，Si3N4颗粒填充MC尼龙的耐磨性能与载荷大小有关，当载荷较低时，复合材料的耐磨性能比纯尼龙好，其磨损机理主要是磨粒磨损和粘着磨损，当载荷较高时，复合材料的耐磨性能不如纯尼龙，其磨损机理主要是疲劳剥落，并有磨粒磨损和粘着磨损。     

表面滚压强化A473M钢的组织及性能

为了提高A473M马氏体不锈钢表面的耐磨性能,采用滚压加工强化不锈钢表面,对其组织及性能进行研究,并确定了最佳工艺参数.采用扫描电子显微镜、白光干涉仪、显微硬度计和摩擦磨损实验机对不锈钢的硬化层组织、表面粗糙度、显微硬度及摩擦磨损性能进行表征.结果表明,当滚压进给量由0.05 mm/r增加至0.15 mm/r时,不锈钢表面粗糙度变化趋势呈“∨”形,表面显微硬度和磨损性能的变化趋势呈“∧”形.当进给量为0.1 mm/r且表面粗糙度为62.7 nm时,不锈钢硬化层组织明显细化,滚压层表面显微硬度达到550 HV且为基材的2.2倍,硬化层深度达到200 μm,相对耐磨性为3.7.     

20g钢的冲蚀磨损性能的研究

采用气流喷砂型实验机,试验研究20g钢的冲蚀磨损性能。结果表明,20g钢是典型的金属塑性材料,其耐冲蚀磨损性能比较差。其冲蚀率峰值出现在30°附近(在本实验条件),其冲蚀磨损机理在攻角小于30°之前以切削模型为主,在攻角大于30°之后以局部塑性变形模型为主。其冲蚀磨损没有明显的孕育期,直接进入了持续期,冲蚀失重随冲击时间的增加而增加。冲击速度对20g钢的冲蚀磨损有很大的影响,其冲击速度与冲蚀率成指数关系,在本实验条件下,其指数为2.23。表明在高速时,20g钢的冲蚀磨损严重。     

Effect of fretting amplitudes on fretting wear behavior of steel wires in coal mines

Given that fretting wear causes failure in steel wires, we carried out tangential fretting wear tests of steel wires on a self-made fretting wear test rig under contact loads of 9 and 29 N and fretting amplitudes ranging from 5 to 180 μm. We observed morphologies of fretted steel wire surfaces on an S-3000N scanning electron microscope in order to analyze fretting wear mecha-nisms. The results show that the fretting regime of steel wires transforms from partial slip regime into mixed fretting regime and gross slip regime with an increase in fretting amplitudes under a given contact load. In partial slip regime, the friction coefficient has a relatively low value. Four stages can be defined in mixed fretting and gross slip regimes. The fretting wear of steel wires in-creases obviously with increases in fretting amplitudes. Fretting scars present a typical morphology of annularity, showing slight damage in partial slip regime. However, wear clearly increases in mixed fretting regime where wear mechanism is a combination of plastic deformation, abrasive wear and oxidative wear. In gross slip regime, more severe degradation is present than in the other regimes. The main fretting wear mechanisms of steel wires are abrasive wear, surface fatigue and friction oxidation.     

Dry sliding wear behavior of Ti-6Al-4V alloy in air

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｅｒｏｓｐａｃｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｅｉｇｈｔｒａｔｉｏａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ[1] .Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｔｈｅｉｒｐｏｏｒｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｒｅｖｅｎｔｓｔｈｅａｐ ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＴｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙａｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ[2 ] .Ｔｈｅｐｏｏｒｔｒｉｂｏｌｏｇｉ…     

类激光熔覆Stellite合金沉积层的组织及磨损性能

为了进一步提高316不锈钢的表面性能,采用类激光熔覆技术在316不锈钢表面制备了Stellite合金沉积层.利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计与销盘磨损试验机,研究了Stellite合金沉积层的微观组织、化学成分、显微硬度及摩擦磨损性能.结果表明,Stellite合金沉积层主要由γ-Co和M_(23)C_6相组成.沉积层组织依附于316不锈钢基体的界面呈外延生长,由界面至表面依次呈平面晶、柱状晶和胞状树枝晶形态,且越靠近表面组织越细小.Stellite合金沉积层的最高硬度可达650 HV.在摩擦磨损过程中摩擦系数随着法向载荷的增大而减小,磨损机制主要为黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损.     

模具材料在冲击载荷下磨损性能的评价与研究

以往对模具钢耐磨性的评价,大都采用摩擦偶件稳定接触的磨损试验方法。这种试验方法对模具钢的服役条件模拟性差。本文利用动载磨损试验机,对W18Cr4V和Cr12MoV钢在不同工艺条件下的抗冲击磨损特性进行了研究,并与高速钢制冷镦模具的实际应用效果进行了对比,发现实验室数据与现场应用效果吻合较好。同时结合磨损形貌的显微分析,对模具钢冲击磨损机理进行了初步探讨。     

高碳低合金钢低温贝氏体组织及其耐磨性研究

设计了一种新的低温等温转变无碳化物贝氏体高碳低合金钢。对该钢低温等温淬火组织和干滑动摩擦磨损耐磨性及磨损机理进行研究,并与淬火＋低温回火处理试样进行比较。结果表明,经1 000℃奥氏体化后在220℃盐浴中进行等温120 h的等温淬火处理,得到了由平均厚度约为120 nm的板条状贝氏体铁素体和薄膜状的残留奥氏体组成的无碳化物贝氏体组织,干滑动摩擦磨损相对耐磨性比回火马氏体组织提高19%,磨损机理为粘着磨损。     

316L不锈钢等离子渗钛-热氧化制备TiO2膜及性能

为了提高316L不锈钢的表面性能,以满足其在医用环境下服役的要求,利用等离子表面合金化和真空热氧化复合处理技术,在316L不锈钢表面制备TiO₂薄膜。借助金相显微、辉光放电发射谱（GDOED）、x-射线光电子谱（XPS）和x-射线衍射（XRD）分析薄膜的组织结构,以蒸馏水为对象进行光诱导超亲水性试验,用球-盘磨损试验对比测试薄膜与基体的摩擦学性能。结果表明：薄膜均匀致密,Ti、O元素沿层深呈梯度分布,具有锐钛矿型TiO₂结构; 薄膜具有较高的亲水性,可见光照射下,30 min内接触角降为8.5°; 在7.6 N负荷下,薄膜与Al₂O₃陶瓷球对磨时的摩擦系数为0.30~0.40,磨损率仅为1.14×10^-4 mm³·N^-1·m^-1,复合处理后薄膜耐磨减摩性能指标明显优于不锈钢基材.     

Impact wear behaviors of Hadfield manganese steel

Impact wear behaviors of Hadfield manganese steel at different impact angles were investigated. The results of impact wear tests show that there exists a critical impact load for Hadfield steel. The wear rate suddenly turns down after some impact cycles when the impact load is greater than the critical load. The critical impact load is smaller than 8.2 J in this research because the nano-sized austenitic grains embedded in amorphous delay the crack propagation in subsurface. From high resolution transmission electron microscope (HRTEM) examination of subsurface microstructure, it is found that a large amount of nano-sized grains embedded in bulk amorphous matrix are fully developed and no martensitic transformation occurs during the impact wear process. The analytical results of worn surface morphology and debris indicate that the initiation of crack, propagation and spalling are restricted in the amorphous phase, resulting in the size distribution of debris in nano-sizes, which is the reason why the wear rate of Hadfield steel is greatly decreased at high impact load.     

评定钢丝的微动摩擦磨损参数研究

以点接触式提升钢丝绳为研究对象，在实验室建立了钢丝绳中钢丝的微动磨损模型．在自制的钢丝微动磨损试验机上进行微动磨损实验，考察了接触载荷、微动时间和振幅的变化对钢丝试样磨损深度的影响，并用综合参数pv值和pvt值评定微动磨损深度的变化．结果表明，相同微动时间下磨损深度随pv值的增加而增大，相同接触载荷下磨损深度随pv值增大而减小，磨损深度和综合参数pvt值之间基本成线性关系．同时通过微动过程中摩擦系数的变化、磨损产生的磨屑以及磨痕形貌，分析微动磨损过程中磨损机制随微动实验条件的变化规律。     

GCr15钢中的残余奥氏体对干滑动磨损行为的影响

研究了残余奥氏体含量对ＧＣｒ１５钢干滑动磨损行为的影响，通过热处理获得ＧＣｒ１５钢不同的残余奥氏体含量，在室温下进行了磨损试验，试验结果表明，在低载荷下，残余奥氏体含量对耐磨性没有影响，一定载荷范围内，随着残余奥氏体含量增加，耐磨性下降；现款是一步增加载荷，随着残余奥氏体含量增加，耐磨性反而增强，硬度与耐磨性之间没有确定的比例关系。     

Mg-Y4-Nd3合金的組織與摩擦磨損性能

研究了Mg-Y4-Nd3合金鑄態和T6處理(525℃固溶處理8 h,250℃時效處理16 h)后的顯微組織、力學性能和摩擦磨損性能。結果表明:鑄造Mg-Y4-Nd3合金共晶相分布在α-Mg固溶體晶界上,呈不連續網狀分布。經過固溶時效處理后,合金為等軸晶組織,共晶相基本固溶到-αMg基體中,時效析出沉淀相呈彌散分布。兩種處理合金的抗拉強度都隨溫度的升高而降低,伸長率均隨溫度的升高而升高,同溫度下,T6處理的合金抗拉強度高于鑄態合金。T6處理的合金在干滑動摩擦條件下,隨著載荷的增加,摩擦系數降低,磨損量增加,磨損機制由磨粒磨損伴有氧化磨損向剝層磨損過渡,在高載荷下磨損表面出現塑性變形擠出現象。     

氟塑钢复合管冲蚀磨损性能的试验研究

通过实验研究适用于电厂余热深度回收的新型氟塑钢复合管的冲蚀磨损性能,主要考察在刚玉砂和煤灰两种颗粒冲蚀下,气流速度、温度与颗粒质量浓度等对复合管中低速气流冲蚀磨损的影响.通过扫描电子显微镜对冲蚀磨损后的表面微观形貌进行观察,初步探讨冲蚀磨损机制.结果表明,在中低速度下,复合管的冲蚀磨损速率随气流速度的变化呈幂函数关系;在两种不同颗粒的冲蚀下,复合管的冲蚀磨损速率随颗粒质量浓度的变化均近似呈线性关系;复合管的冲蚀磨损速率随气流温度的升高而降低,但变化幅度不大;微观形貌分析显示,复合管表面受到颗粒反复垂直冲击时主要发生塑性变形,局部出现显微裂纹,在受到颗粒的反复斜向冲击时主要发生切削和犁耕.     

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.     

纳米SiO2填充尼龙PA1010的摩擦磨损性能实验研究

用纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0制备了尼龙复合材料 ,并用 MM- 2 0 0磨损试验机对尼龙复合材料与 45钢在干摩擦条件下的摩擦磨损实验进行了实验 .研究表明 ,纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0大幅度提高了尼龙复合材料的耐磨性 ,降低了摩擦系数 .纳米 Si O2 填充量在 1 0 %左右时 ,尼龙复合材料达到最低摩擦系数 0 .32和最低磨损量 0 .2 mg,磨损量比纯 PA1 0 1 0降低了 60多倍 ,摩擦系数降低了 1倍 .对纳米 Si O2 填充尼龙的磨损机理研究发现 ,纳米 Si O2 填充尼龙复合材料的磨损机理受滑动速度和接触载荷影响比较大 .当摩擦副 PV值小于 60 Nm/ s时 ,尼龙复合材料的磨损机理主要是切削和粘着磨损 .当摩擦副 PV值大于 60 Nm/ s时 ,磨损机理转变为疲劳剥层或熔融流变 ,导致磨损量急剧增长 .     

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.