粉末注射成形制备SiCP/Cu复合材料及其摩擦磨损性能研究

采用粉末注射成形技术制备SiCP/Cu复合材料零件,研究了该复合材料的粉末注射成形工艺过程,获得了理想SiCP/Cu复合材料注射成形零件,并对该复合材料进行摩擦磨损试验.结果表明,SiCP的加入改善了材料的摩擦学性能,摩擦系数随滑动时间的延长而增加得较为平缓;含10％SiCP的复合材料磨损表面的粘着和塑性变形程度轻,有一定的磨粒磨损;含15％SiCP的该复合材料磨损表面呈典型磨粒磨损;该复合材料磨损表面存在白亮色的致密机械混合层,同时磨损试验的偶件40Cr钢环表面也被犁削而形成了平行的条纹;该复合材料磨损表面含有Cu、Si、C、Fe和O元素,这增加了钢环表面转移过来的Fe元素和表面摩擦发热造成的氧化而带来的O元素.     

粉末注射成形Ti-12Mo合金的摩擦磨损性能

选择粉末注射成形制备的Ti-12Mo合金为主要研究对象,与粉末冶金冷压烧结制备的纯Ti和TC4合金,以及在口腔材料应用最广的铸造TC4钛合金作对照,研究分析钛及其合金的耐磨性能及磨损机理。结果表明,在相同摩擦磨损条件下,Ti-12Mo合金耐磨性要优于冷压烧结制备的纯Ti和TC4合金,与铸造TC4合金相当;Ti-12Mo合金为魏氏体组织,由β相及α相组成,其显微硬度HV为3100 MPa,其摩擦系数基本保持在0.43左右,低于其他3种钛合金;Ti-12Mo合金磨损机制主要为磨粒磨损。     

提高Ti-12Mo烧结合金的密度与强度

研究人员在尽可能低的温度下烧结制得高密度、高强度的Ti-Mo合金,并分析研究了其中添加少量C,Ni和Co对合金密度和强度的影响。试验材料选取具有高耐蚀性、高强度的Ti-12Mo合金(其中Ti相不变)。烧结前,分别将少量C,Ni,Co加入Ti-12Mo预混合粉料中进行烧结。试验结果表明,Co的强化     

注射成形Mo/Cu合金脱脂及烧结工艺

采用粉末注射成形工艺制备电子封装用Mo/Cu合金,重点研究了脱脂和烧结工艺,以喂料的热差分析为指导,制定出合适的热脱脂工艺路线,并分析了烧结过程中的温度和时间对烧结密度和热导率的影响规律.研究结果表明,利用溶剂脱脂可以除去粘结剂中81%左右的石蜡,缩短了热脱脂时间;材料密度随着烧结温度的升高不断增加,但当温度大于1 450℃时,密度反而下降,材料在1 450℃烧结3 h后,相对密度达到了98%;影响热导率的主要因素是烧结密度,实验获得的热导率最大值为158 W/mK.     

合金元素对新型Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响

Co-Al-W合金是由γ′-Co3(Al,W)相沉淀强化的新型钴基高温合金。为了研究合金元素Mo、Nb、Ta和Ti对Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响,采用THT07-135型摩擦磨损试验机、SEM等方法研究合金化Co-Al-W合金的室温摩擦磨损性能,并与钴基Stellite6合金相比较。研究发现,9.8W合金的摩擦系数比钴基Stellite6的小。合金元素Mo、Nb、Ti可适度降低9.8W合金的磨损失重和摩擦系数,提高其耐磨性能。Mo、Ti和Nb元素对提高9.8W合金的耐磨性能效果较好;Ta的效果不明显。Co-Al-W合金主要发生氧化磨损和磨粒磨损,但Stellite6合金主要发生剥层和磨粒磨损。     

锆合金摩擦磨损性能的研究进展

锆及其合金具有比强度高、密度小、吸收热中子面积小和耐腐蚀性能良好等优点,已被应用于航空航天、核工业和航海等特殊领域。然而由于锆合金通常作为结构部件应用于高温、高压、高强度等苛刻的服役环境中,因发生摩擦磨损而限制了其工业化应用。本文综述了近年来锆合金摩擦磨损性能优化的研究进展,介绍了锆合金的摩擦磨损行为及机制,总结了摩擦磨损实验中速度、载荷以及温度对锆合金摩擦磨损性能的影响,概括了表面处理、合金化以及热处理等可改善锆合金耐磨性能的有效方法。最后,对未来抗耐磨性锆合金的研究发展和应用进行了总结和展望。     

新型船用冷成形合金Ti-70的性能

研究了新型船用冷成形合金Ti-70的力学性能、冷成形性能、焊接性能和腐蚀性能.结果表明,该合金具有中等强度,冷成形性能优越,焊接性能良好,是一种适于冷成形加工的船用结构材料.     

微观组织特征对模拟海水中搅拌摩擦加工Ti-6Al-4V合金腐蚀磨损性能的影响

目的研究搅拌摩擦加工细晶Ti-6Al-4V合金在模拟海水中微观组织特征与腐蚀磨损性能的关系。方法通过控制搅拌摩擦加工工艺(200 r/min-25 mm/min和200 r/min-50 mm/min)获得具有等轴细晶组织和片层状α相组织的Ti-6Al-4V合金。使用往复磨损试验机和电化学工作站,在模拟海水中对Ti-6Al-4V合金进行腐蚀磨损实验,获得摩擦系数-时间曲线、动电位极化曲线等一系列摩擦磨损和电化学曲线。使用激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜对磨痕进行观察,计算磨损率,并分析磨损机制。通过计算腐蚀磨损分量研究材料损耗的主要影响因素。结果在腐蚀磨损中,因表面氧化膜被破坏,具有细晶结构的Ti-6Al-4V合金晶界面积大,腐蚀电位降低,但腐蚀电流密度小于原始试样。搅拌摩擦加工试样在腐蚀磨损实验中的摩擦系数更稳定,OCP条件下,具有细小等轴晶组织的搅拌摩擦加工Ti-6Al-4V合金的摩擦系数最低,磨损率较原始试样低20%。片层组织特征Ti-6Al-4V合金因微观力学性能各向异性而影响对磨球的行进路线,犁沟较混乱。原始样品的磨损机制主要为磨粒磨损和腐蚀磨损,搅拌摩擦加工后,样品在模拟海水中的磨损机制为磨粒磨损、分层磨损和腐蚀磨损。结论等轴细晶组织Ti-6Al-4V合金在模拟海水中表现出低的磨损率和低的摩擦系数,该组织特征具有最优的耐腐蚀磨损性能。     

Cu-Cr合金电滑动摩擦磨损性能研究

对制备的Cu-Cr析出强化型铜合金在电磨损试验机上进行磨损试验,并用扫描电子显微镜观察材料的磨损表面形貌,用能谱仪对其磨损表面主要元素进行分析,然后探讨其磨损机制.结果表明,Cu-Cr合金的磨损率随滑行距离的增加而增加;磨损率随Cr含量的增加而减小,其中Cu-0.65Cr、Cu-0.76Cr合金的磨损率是Cu-0.86Cr合金磨损率的2～3倍;Cu-Cr合金的磨损机制以粘着磨损为主.     

挤压铸造ZA27锌合金的摩擦磨损性能

采用MM-W1型摩擦磨损试验机对挤压铸造ZA27合金的摩擦磨损性能进行了研究.结果表明,挤压铸造显著提高了ZA27合金的摩擦磨损性能.在转速200 r/min、载荷100 N、摩擦副为45钢,N32机油润滑条件下,ZA27合金的摩擦磨损性能较好,其摩擦系数为0.054,磨损率为0.0192 g/s·m2.该合金不适合在干摩擦下工作.     

钛及钛合金粉末的注射成形

介绍了钛及钛合金粉末注射成形技术的发展、应用现状及制备工艺。指出了钛及钛合金粉末注射成形技术研究方向和扩大应用的途径是：①使用价格低廉的氢化脱氢粉和气体雾化粉混合得到的钛及钛合金粉作为注射成形的原料粉末；②开发新型高效的钛及钛合金粉末注射成形用的粘结剂体系；③优化混炼工艺；④优化注射条件参数以消除注射缺陷；⑤开发先进的脱脂工艺，使脱脂时间进一步缩短并减少脱脂缺陷，以降低成本；⑥研究钛及钛合金烧结工艺以及超小型零件的注射成形工艺，控制产品尺寸精度，提高产品性能。扩大产品的尺寸。     

钛合金Ti6Al4V表面Mo-N改性层的摩擦性能研究

采用钼-氮离子共渗与离子渗钼后再氮化2种工艺,在钛合金Ti6Al4V表面形成均匀致密的钼氮合金渗层.实验结果表明,2种工艺形成的表面合金层表面硬度都有大幅度提高,其中渗钼后氮化的硬度Hk0.1为16 810 MPa,钼-氮共渗Hk0.1为18 040 MPa.渗钼后氮化合金层主要为MoN相,而钼-氮共渗合金层主要为Mo2N相. 干摩擦条件下,球盘磨损试验表明,渗钼后氮化工艺更好地改进了钛合金Ti6Al4V耐磨性,降低比磨损率3个数量级.     

铌合金注射成形脱脂工艺研究

设计了一种适合于铌合金注射成形的低残碳粘结剂体系,为68％PW-5％LDPE-22％PMMA-5％SA（质量分数）,并研究其脱脂工艺。结果表明：脱脂时间、温度及样品厚度对溶剂脱脂率影响显著。采用三氯乙烯为溶剂,在脱脂温度为40℃,溶剂脱脂6h,即可使粘结剂脱除率达到52．8％,使后继热脱脂时间缩短至7．5h。以粘结剂的DSC差热分析结果为指导,可快速制定合理的热脱脂工艺,在真空热脱脂气氛条件下可使脱脂坯残余碳、氧含量得到有效控制,分别为0．18％．0．25％．     

工艺参数对镍钴合金胎体摩擦磨损性能的影响

目的研究镀液中氨基磺酸钴浓度、电流密度及糖精钠含量对低钴镍钴合金镀层摩擦磨损性能的影响,提高耐磨性能,利于后续电镀用于航空材料孔系加工的金刚石刀具。方法在氨基磺酸盐镀液体系中,采用电沉积法制备低钴Ni-Co合金镀层。应用销盘式摩擦磨损试验机对镀层进行摩擦因数研究。采用三维形貌仪与LEICA DVM500显微镜观察镀层磨损宽度、深度与磨损形貌。分析不同电流密度、氨基磺酸钴浓度与糖精钠浓度对镀层摩擦因数、耐磨性能与磨损形貌的影响。结果当钴盐质量浓度从6g/L升至18g/L时,摩擦因素从2.273下降至1.915,提高了镀层表面平整性,降低了摩擦因数。随钴盐浓度提高,磨损形式从粘着磨损为主转为以磨粒磨损为主,镀层的抗塑性流变能力与耐磨性能得到提高。随电流密度升高,镀层平均摩擦因数从1.132增加至2.346,上升了107%,表面平整性下降,磨损横截面面积呈上升趋势,镀层的耐磨性能减弱,磨损机制转为粘着磨损和磨粒磨损双重磨损形式。糖精钠的加入使得摩擦因数从0.926上升至2.429,增加了1.6倍,但其磨损量下降明显,且磨损机制以磨粒磨损为主。结论提高钴盐浓度可细化晶粒,减小摩擦因数,提高镀层耐磨性,促进磨粒磨损发生。增大电流密度使得镀层晶粒粗大,致使摩擦因数升高,减小抗塑性变形能力,耐磨性能降低,促进粘着磨损发生。糖精钠有细晶作用,可缓解镀层磨损疲劳程度,提高其抗塑性流变能力,但对摩擦因数却起反向效果。综合,可选择电流密度2 A/dm2、钴盐质量浓度18 g/L及糖精钠质量浓度0.5 g/L作为工艺参数制备金刚石刀具胎体材料,由此获得的刀具具有较好的摩擦磨损性能,可提高使用寿命。     

搅拌摩擦加工SiC复合层对镁合金摩擦磨损性能的影响

研究了搅拌摩擦加工（FSP）AZ91D镁合金SiC复合层的微观组织和磨损性能。结果表明,复合层SiC粒子分布均匀,晶粒细小,成分均一,抗摩擦磨损性能较基体有大幅度提高。     

激光喷丸强化对Ti13Nb13Zr生物合金摩擦性能的影响

对Ti13Nb13Zr合金进行激光喷丸强化处理,处理前后试样分别在3.5%的Na Cl溶液和Hank’s溶液中进行往复滑动摩擦试验,研究激光喷丸对Ti13Nb13Zr合金生物摩擦磨损性能的影响。通过磨损量和摩擦系数对材料的摩擦磨损性能进行了评价,利用光学显微镜、扫描电子显微镜对磨痕形貌和磨损机理进行了分析。结果表明:与未喷丸试样相比,喷丸处理后试样的磨损量显著降低,无论在3.5%的Na Cl溶液还是Hank’s溶液的润滑下,激光喷丸试样的摩擦系数普遍降低,且随着激光能量的增大而减小;未喷丸试样呈现典型的接触疲劳磨损和擦伤磨损机制,而喷丸处理后试样则主要呈现磨粒磨损和粘着磨损机制。     

NiAl-7.5Cr-2.5Ta-5Co合金的室温摩擦磨损性能

采用往复摩擦磨损试验方法,研究了不同接触变形状态和摩擦热效应下Ni Al-7.5Cr-2.5Ta-5Co合金的磨损性能与机理。结果表明:弹性接触状态下,变形区域的弹性应力松弛所引起的微小移动可破坏形成的金属结点,其摩擦系数较低;塑性接触状态下,合金磨损表面发生粘着-剪切特征,其摩擦系数较高;随着摩擦热效应的增强,合金摩擦表面自生成的Ni和Co的氧化物膜增多,降低了合金的摩擦系数,当P m·V值大于865 350(N/s·mm)时,合金的摩擦系数小于0.3,表现出良好的自润滑特性。     

(Cu50Zr42Al8)98(Cr2Ni)2块状非晶合金的摩擦磨损性能研究

利用铜模吸铸法制备了直径为3mmm（Cu50Zr4Al8）98（Cr2Ni）2块状非晶合金圆棒。在拴一盘磨擦试验机上对该非晶合金的磨擦磨损性能作了测试，得出，在滑动速度增大的过程中，其磨损机理由轻微摩损向严重磨损转变，在滑动速度低于1．0m／s下，该非晶合金表现出良好的耐磨性。     

钛合金摩擦磨损性能及减磨方法研究进展

钛合金具有比强度高、抗腐蚀性强、耐高温以及生物相容性好等优点,在汽车制造、生物医疗等众多领域具有重要应用。但钛合金的摩擦磨损性能较差,会影响机械系统的使用寿命和可靠性。首先论述了摩擦磨损过程中摩擦层的形成过程以及摩擦层对钛合金磨损机理的作用,分析了润滑条件、环境温度、滑动速度、载荷等工况条件对钛合金摩擦磨损性能的影响规律。其次,对比总结了钛合金减磨的常见工艺方法及优缺点,指出了当前钛合金磨损机理研究和性能改善方面存在的问题。最后,对今后的研究工作进行了展望:将实验与仿真相结合,阐明钛合金摩擦层和磨损机理的动态变化规律;考虑各种环境因素对钛合金磨损机理的影响,完善钛合金磨损机制图;通过对多种技术协同配合时的工艺参数进行优化,促进钛合金表面强化复合技术的发展,从而提升钛合金的耐磨减摩性能。