42CrMo合金钢耐磨粒磨损性能研究

研究了42CrMo合金钢的磨粒磨损行为与机制;探讨了载荷、速度等参数对其磨损性能的影响规律。研究结果表明：42CrMo的磨损量随着载荷的增加而增大,且载荷超过50N后,磨损曲线出现明显的拐点,表明磨损失重随载荷的加大而增加的趋势有所减缓;随着速度的提高磨损量呈增加趋势,尤其在高载荷的条件下该趋势更为明显。42CrMo的主要磨损机理是微观切削和多次塑变磨损,且在重载高速时,还伴有微观断裂磨损现象。     

42CrMo钢冶金质量和显微组织对低温冲击功的影响

风电轴承的特殊工况决定其对低温冲击功具有非常高的要求.通过对风电轴承用42CrMo钢韩国锻件与国产锻件的化学成分、非金属夹杂物等的对比,对影响风电轴承低温冲击功的各种因素进行了分析,经过对不同试样的低温冲击功试验,提出了相应的改进措施.     

42CrMo钢振动磨料磨损研究

为研究振动对材料磨损的影响,对经过低温、中温、高温回火的42CrMo钢在自制的振动磨料磨损试验机上进行了振动磨损实验.结果表明,试样的塑性、硬度及磨料的振动参数综合影响其耐磨性,磨损量并不与磨料的振动频率成正比,磨粒的振动影响材料的磨损形貌.     

42CrMo钢车轴热处理工艺

制定了两种不同热处理工艺对42CrMo钢车轴进行热处理,经过试验得出每种工艺下的车轴性能结果.通过对性能结果研究分析,重新优化了热处理工艺,使车轴各项性能指标均有较大提升.对优化工艺进行了批量验证,热处理后车轴性能较好,车轴整体性能基本一致,各项性能合格并稳定,证明了优化热处理工艺的合理性.     

微合金化元素对42CrMo钢组织与性能的影响

在42CrMo钢中添加少量的微合金元素Ti和B后,对试样的组织和性能进行检测。结果表明,加入的Ti起到了细晶强化和沉淀强化的作用,力学性能随着Ti含量的增加而逐渐提高。     

42CrMo汽车转向泵齿轮离子氮化工艺

采用对比分析方法,对42CrMo钢汽车转向泵齿轮经不同温度回火调质,在不同温度下进行离子氮化,对氮化后的表面硬度及渗层深度进行检测分析。试验结果表明,42CrMo钢经（840±10）℃×15min盐炉加热淬火,580℃×2h回火,480～500℃×50h离子氮化后零件表面硬度可达670～726HV1,渗层深度DN0．55—0．6mm。     

高能冲击磨损中白层组织对材料磨损性能的影响

利用模拟球磨机工矿条件的高能冲击磨损实验装置研究了高能冲击磨损中材料的几种磨损机制,高能冲击磨损过程中表层材料不仅由于剧烈的塑性变形和切削造成磨损,而且还因为产生了独特的表层和亚表层的白层组织,在冲击过程中易于诱发产生裂纹,从而加剧材料的磨损流失。     

准贝氏体钢渗碳特性及冲击磨损性能

研究了准贝氏体钢渗碳特性及渗层冲击磨损性能。结果表明,准贝氏体钢渗碳后空冷,渗层最外层组织为高碳马氏体和残留奥氏体,无碳化物及石墨相析出,心部组织的准贝氏体。     

60Si2Mn钢复合微动磨损行为的研究

采用球／平面接触,研究了60Si2Mn钢在两种倾斜角(45°和60°)、三种载荷(Fmax=200 N、400 N、800 N)和恒定加载速度(6 mm／min)下的复合微动磨损行为。在详细分析该微动接触条件下的动力学特性的基础上,结合光学显微镜和激光共焦扫描显微镜对磨痕的分析,探讨了不同阶段的微动过程和机制。根据F-D曲线的三种形状,60Si2Mn钢的复合微动运行过程划可划分为三个阶段。第1阶段的磨损以滑移为主,第Ⅱ、Ⅲ阶段的颗粒剥落均按剥层机制进行,但损伤程度明显不同。     

钢丝微动磨损过程中的接触力学问题研究

钢丝间的微动磨损以及由此引起的钢丝的疲劳断裂是提升钢丝绳失效的主要原因之一.以6×19点接触式提升钢丝绳为研究对象,将钢丝绳中钢丝的微动损伤过程进行实验室模型化,在自制的钢丝微动磨损试验机上进行钢丝试样的微动磨损实验,考察接触载荷和微动时间变化对钢丝试样磨损深度的影响.结果表明,钢丝试样的微动磨损深度随着接触载荷和微动时间的增加而呈增长趋势,但由于接触面积和接触应力在微动磨损过程中随着接触载荷和微动时间的变化而变化,使磨损深度在不同磨损工况下增长趋势不同.建立的钢丝接触有限元模型表明,接触区中心的最大接触应力随着接触载荷的增加而增大,随着嵌入深度的加深而减小.其结果验证了试验过程中接触面积和接触应力对磨损深度的影响关系.     

42CrMo钢M+F双相组织接触疲劳、多冲疲劳及弯曲疲劳性能研究

用42CrMo钢经亚温淬火获得马氏体 未溶铁素体双相组织(M F)，未溶铁素体含量分别为0％、3％、10％、15％和20％。就未溶铁素体含量对接触疲劳、多冲疲劳及弯曲疲劳性能的影响机理进行研究，局部的应力集中因铁素体发生塑变而得到松弛和细化晶粒是提高疲劳寿命的主要原因。试验结果表明，M F双相组织的接触疲劳、多冲疲劳、弯曲疲劳寿命均比单-M组织的疲劳寿命高。三种试样的疲劳寿命均随未溶铁素体含量的增加而相应提高，且有最佳值。在文中试验条件下，未溶铁素体含量达到最佳值(10％)时，三种试样的疲劳寿命皆为最高。     

DISTRIBUTION OF Cu AND ITS EFFECT ON MICROSTRUCTURE OF Cu-BEARING STEEL

In order to investigate the distribution of Cu and its effect on the microstructure of Cu-bearing steel, a series of mild steels containing different contents of Cu are developed by vacuum electric arc furnace. These steels are annealed at 1 260℃, 1 100℃and 1 000℃respectively for one hour and followed by furnace cooling to room temperature to simulate the heat treatment before the rolling process. The results show that Cu did not obviously segregate in annealed steels. The scanning electron microscope (SEM) observation show that the main microstructures in Cu-bearing steel are ferrite and pearlite; The volume fraction of pearlite in steel increase with increasing Cu content. The grain size reduces with the decrease of annealing temperature. The results of energy dispersive X-ray analysis (EDXA) suggest that the Cu content in pearlite is higher than that in ferrite, which means that the microstructure-segregation of Cu exists. However, the cast specimens show that Cu content in MnS and S-rich phase is very high, and Cu changed the distribution of MnS in steel. In addition, the optimal Cu content in steel between 0.2%-0.4% and the optimal annealing temperature between 1 100-1 200℃are determined by the economical and practical principles.     

等离子喷涂层和钢的制动磨损特性

在ＭＭ—１０００制动摩擦磨损试验机上,试验了两种不同组成的Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ－ＷＣ复合涂层并与传统的钢制件作比较。试验结果表明,涂层比钢的耐磨性有较大的提高,ＷＣ质量分数高的涂层耐磨性更好。制动时涂层的磨损以磨粒磨损为主,有轻微的氧化和粘着。钢的氧化磨损和粘着比涂层严重。因摩擦热的影响,制动后钢的摩擦表面出现热震开裂和特有的浅层剥落,浅层剥落是一个塑性变形积累、裂纹形成和扩展的过程。但涂层无热震开裂和浅层剥落现象。     

轿车轮毂轴承微动磨损试验分析

利用自行设计的轿车轮毂轴承径向式微动磨损试验系统,对三组轮毂轴承进行试验。试验轴承滚道上出现宏观条状磨损痕迹,轴承次表面约20 ?m处出现了连续微孔,严重微动磨损的轴承次表面出现了近似平行于滚道的微裂纹。同时,模拟径向载荷下轮毂轴承的内部3D应力分布,结果表明,轮毂轴承载荷区出现条状应力/应变峰的幅值波动。在此基础上,结合轿车行驶时轮毂轴承的承载特点,提出了轮毂轴承广义复合微动磨损机理模型。该模型为减缓轮毂轴承微动磨损程度和提高轴承可靠性提供了新的途径。     

油润滑对微动摩擦特性影响的研究

研究了钢摩擦副在油润滑工况下不同位移幅值对微动润滑摩擦特性的影响,分析了表面形貌。研究表明微动过程中表面之间的油介质会被驱除出接触区域,而滑动过程中表面之间的油介质始终保持在接触区域;润滑油的存在对接触区域起到了遮盖的作用,减少了氧化反应;由于油的流动性,在微动过程中容易再次渗透到接触区域,降低了表面摩擦与磨损。     

轴承钢磨损机理及磨损与组织性能的关系

本文用扫描电镜、复型技术及表面描绘仪跟踪观察并测量了GCr15轴承钢磨损过程表面形貌及表面粗糙度的变化,并通过显微硬度计观察和测量了磨损表层纵、横载面由表及里的显微组织及硬度的变化。提出了基于形变与断裂的滑动磨损机理,阐明了钢的组织、强度和韧度对磨损变质层组织以及磨损裂纹萌生与扩展的影响。     

LZ50车轴钢转动微动摩擦学特性研究

在新型转动微动磨损试验机上,进行LZ50车轴钢/GCr15钢在法向载荷为10N、转动角位移幅值为0.125°～0.5°的转动微动磨损试验。在摩擦动力学行为分析的基础上,结合磨痕的微观分析,研究材料的转动微动磨损机理。结果表明,LZ50车轴钢的微动运行区域仅呈现部分滑移区和滑移区,未观察到混合区。滑移区的摩擦因数明显高于部分滑移区;摩擦因数随着转动角位移幅值的增加而增大。车轴钢在部分滑移区损伤轻微,磨痕呈环状;而在滑移区,接触中心呈现材料塑性流动累积造成"隆起"特征,LZ50钢的转动微动磨损机制主要为磨粒磨损、剥层和氧化磨损。     

应力多轴效应对316不锈钢蠕变设计准则的影响

ASME NH高温结构设计标准中对结构的非弹性应变提出了限值,但该应变限值存在诸多争议,如未考虑应力多轴效应的影响,且对所有材料设定统一的设计容限值等。对550℃下承受内压的316不锈钢弯头进行了蠕变模拟,主要研究应力多轴效应对蠕变设计中应变容限的影响。使用含有损伤参量的本构方程,并根据延性耗竭模型定义了新的损伤参量。当弯头的薄膜应变和弯曲应变达到ASME NH中相应限值时,考察各损伤参量是否达到相应的临界值,以确定该应变限值是否保守。结果显示,当弯头的薄膜应变达到1%的限值时,弯头中的各损伤参量远小于相应的临界值。这说明对于316不锈钢,ASME NH中的非弹性应变的限值在多轴效应存在的情况下仍然是保守的,可以用于该温度下含多轴应力状态结构的设计和校核。