无铅的铜铋轴承材料摩擦学特性研究

采用粉末冶金工艺制备了无铅的铜铋轴承材料,并在HDM-20端面摩擦磨损试验机上进行了边界润滑条件下的摩擦磨损试验,分析了无铅的铜铋轴承材料的减摩、抗粘着性能及其承载能力。结果表明：无铅的铜铋轴承材料因有低熔点组元铋的存在,能阻碍因油膜破裂而引起的摩擦副局部区域的直接接触,体现出较好的减摩、抗粘着性能。定载试验时,铋含量为1.0%~3.0%（质量）时无铅的铜铋轴承材料的减摩、抗粘着性能较好;变载试验时,铋含量为2.0%~3.0%（质量）时无铅的铜铋轴承材料的抗粘着、咬合性能好,承载能力高。     

无铅含镍铜-钢双金属轴承材料的摩擦学特性

采用常规粉末冶金方法制备无铅含镍(CuNi9Sn6)铜-钢双金属轴承材料,在HDM-20端面摩擦磨损试验机上进行油润滑条件下的摩擦磨损试验,在全酸价(KOH)为1.185×10~(-3)的CD15W-40劣化润滑油中进行腐蚀试验,分析其摩擦学特性及耐腐蚀性,并与两种典型的铜铅轴承材料(CuPb10Sn10、CuPb24Sn1)的性能进行对比。结果表明:无铅含镍铜基轴承材料在低载、润滑良好情况下与铜铅材料一样都表现出较好的摩擦学特性,但因其不含软质减摩相,在高载、润滑不良情况下较易发生粘着破坏,承载能力不如两种铜铅轴承材料;在劣化油腐蚀过程中,无铅含镍铜基轴承材料表面粘附形成了一层具有保护性质的氧化物膜,阻碍材料进一步发生腐蚀变质,耐腐蚀性较好,摩擦磨损性能下降较少。两种铜铅轴承材料中铅组元不断受到劣化油的腐蚀溶析,耐腐蚀性较差,摩擦磨损特性有较大程度的减弱。     

无铅铜铋轴承合金的摩擦学特性

采用粉末冶金方法制备了几种典型铜基轴承合金,在HDM-20端面摩擦磨损试验机上进行了边界润滑条件下的摩擦磨损试验,分析了其摩擦学性能.结果表明:3.0％ Bi铜铋轴承合金具有较好的减摩、抗粘着性能,与典型铜铅轴承合金(Cu10Sn10Pb)相比,减摩性能稍好,耐磨性能稍差;两种轴承合金磨损量均随速度的增加而增加,而摩擦系数则随速度增加而降低.摩擦磨损过程中析出表面的铋可起减摩、抗粘着作用,并存在铋的析出、磨损脱落的过程.     

铜铅轴承材料减摩耐磨性能及其温度的影响

运用粉末冶金方法制备了Cu-10Sn-10Pb双金属轴承材料,考察了其在室温~300℃温度条件下的摩擦磨损特性及机理。结果表明：Cu-10Sn-10Pb轴承材料在常温及100℃以下时,磨痕表面铅固体润滑膜稳定,减摩性能好,磨损轻微;150℃时仍有一定减摩性能;200℃时,轴承材料磨痕表面润滑膜破损比较严重,磨损剧烈,并导致摩擦副摩擦系数升高且不稳定。     

FeS/Cu-Bi铜基轴承材料的摩擦磨损性能

通过粉末冶金方法制备FeS/Cu-Bi铜基轴承材料,采用HDM-20型摩擦磨损试验机在干摩擦条件下对其摩擦磨损性能进行检测。利用表面轮廓仪、扫描电镜与X射线光电子能谱仪表征了摩擦表面的微观形貌及化学元素状态,探讨相关的摩擦磨损机理。结果表明:适当Bi的添加可以减轻FeS的团聚与脱落现象,改善FeS和基体的界面结合,提高材料的致密度和压溃强度;含Bi和FeS的铜基轴承材料减摩、耐磨特性较好,Bi和FeS在减摩、抗粘着方面体现了较好的协同作用效果。     

滑动干摩擦条件下 HVOF高铝青铜涂层的摩擦磨损性能

针对高铝青铜粉体材料的涂覆应用,采用HVOF技术制备铝青铜(Cu-14Al-X)粉体材料涂层,并与304不锈钢进行滑动干摩擦试验,结合扫描电子显微镜、能谱和电子探针等手段研究涂层的摩擦磨损性能.结果表明,在滑动干摩擦条件下,HVOF高铝青铜涂层的主要磨损形式是粘着磨损及轻微的磨粒磨损.摩擦热使涂层达到了理想粘着摩擦表面的要求,因此涂层具有十分优良的减摩性能,尤其是在高载荷条件下.HVOF高铝青铜涂层的硬度(HV)为500,该硬度保证了涂层具有较低的磨损率,属于轻微磨损.     

重型车辆传动箱轴承固定套失效分析及其表面复合强化处理

对重型车辆轴承固定套进行了失效分析,并采用离子氮碳共渗-渗硫复合处理工艺对该45钢轴承固定套进行了表面改性处理.在MM-200型环-块式摩擦磨损试验机上考察了该复合渗层与对偶件--灰口铸铁对磨时的摩擦学性能,采用扫描电镜(SEM)对磨损表面进行了形貌分析.试验结果表明,复合渗层与灰口铸铁对磨时的摩擦系数比未经处理的45钢有明显降低,由于表层的硫化物具有优良的减摩性能,而次表层高硬度的氮碳化合物层具有抗塑变、抗磨粒磨损作用,使复合处理后的45钢的耐磨性明显提高.     

锂离子液体作为钢/铜、钢/铝摩擦副润滑剂的摩擦学性能

采用一步法合成了锂离子液体润滑剂[Li(OZO)]TFSI,并选择含有相同阴离子的传统咪唑离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐(L-F104)作对比,在SRV摩擦磨损试验机上评价了其作为钢/铜、钢/铝润滑剂的润滑性能,用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了润滑机理。结果表明:在室温或高温(100℃)条件下,[Li(OZO)]TFSI都具有优异的减摩抗磨性能,摩擦过程中在金属摩擦副表面有物理吸附与摩擦化学反应发生,形成了阻止金属间直接接触的保护膜,从而起到了减摩抗磨的效果;且[Li(OZO)]TFSI可以取代L-F104作为两种摩擦副的润滑剂,而其合成过程却比L-F104简单的多。     

石墨/铜铁基自润滑复合材料的摩擦学性能研究

采用感应加热烧结粉末冶金的方法,以铜铁合金为基体,添加石墨制备石墨/铜铁基自润滑复合材料,对比研究了添加石墨前后2种材料的组成、结构、表面形貌及摩擦学性能,并分析了磨损机理。研究结果表明:添加石墨能起到润滑作用,使材料的摩擦因数减小,磨损率降低;添加的石墨一部分转化成新态,其余则进入材料的空隙中,在摩擦过程中形成润滑膜起到减摩的作用;添加石墨后,摩擦材料的磨损机制由粘着磨损变为磨粒磨损。     

超声振动对GCr15/45钢摩擦副油润滑下的摩擦磨损性能影响

在超声振动摩擦磨损实验仪上考察了超声振动对GCr15/45钢摩擦副油润滑下的减摩抗磨性能影响,初步探讨了在超声振动下摩擦磨损机制。结果表明,超声振动作用下45钢表面的质点会产生振动,减小了摩擦副间的正压力,破坏了表面油膜的形成影响摩擦副间的减摩抗磨性能。在所选试验载荷范围内,超声振动均可以不同程度的改善摩擦副的减摩抗磨性能,其中载荷为40 N时,超声振动对摩擦副的减摩抗磨性能改善最显著,摩擦因数和磨损体积比没有超声振动时分别降低了10%和49%。超声振动没有改变GCr15/45钢摩擦副的磨损机制,但可以减轻磨粒磨损程度。     

圆锥滚子轴承减摩技术国内外研究现状

针对轴承开发中的减摩技术,介绍并总结了国外五大轴承公司的低摩擦系列圆锥滚子轴承的技术特点,阐述了国内相关技术的研究现状并与国外技术做了对比。结果表明:国内对轴承减摩技术的研究不足,并且需加强减摩圆锥滚子轴承的产品开发。对减摩技术的讨论可为国内轴承开发提供参考。     

表面微织构椭圆轴承的热效应分析

目的 提高摩擦副润滑性能,从而研究表面微织构不同参数对椭圆轴承热效应的影响,同时采用试验方法进一步说明微织构的减摩作用机理。方法 建立表面微织构椭圆轴承仿真模型、编写UDF程序定义黏度,同时采用面–面接触形式的摩擦磨损试验,从理论和试验两个方面研究不同微沟槽宽度和微沟槽轴向分布率的椭圆轴承的热效应变化规律。结果 表面微织构能够有效改善摩擦副表面的摩擦学性能,沟槽状微织构椭圆轴承较光滑椭圆轴承温度均有所降低,主要承载区出现轴向呈条状的低温区域,出现位置大致与沟槽分布位置一致。随着微沟槽轴向分布率的增大,微沟槽降温效果增强,轴承承载力先升高后降低,摩擦力先降低后升高,端泄量先减小后增大,沟槽轴向分布率取0.6较为合适。随着微沟槽宽度的增大,轴承承载力呈先升高后降低的变化趋势,摩擦力呈先降低后升高的变化趋势,当宽度在0.6～0.8 mm时,椭圆轴承有较优的润滑性能。结论 理论分析和试验研究均表明,表面微织构椭圆轴承的摩擦力随着微沟槽宽度的增大先降低后升高,合适的微织构参数才能最大程度地发挥其减摩作用,从而实现提升轴承润滑性能,降低轴承温升的目的。     

白云母 / CeO2 复合粉体的制备及其摩擦学性能研究

目的研究白云母/CeO2复合粉体在500SN基础油中的抗磨减摩性能和抗磨减摩机理。方法以白云母、硝酸铈、草酸为原料,通过球磨固相法制备不同配比的白云母/CeO2复合粉体,用油酸改性,采用XRD,SEM等对粉体的结构特征和表面形貌进行表征,并通过四球磨损实验考察不同油样的摩擦学性能。结果添加了白云母/CeO2和单一白云母的润滑油,摩擦学性能均比无添加的基础油优越。其中,添加了白云母/10%CeO2复合粉体的润滑油抗磨减摩性能最好,摩擦系数比基础油降低了10.7%,磨斑直径比基础油减少了24.4%。结论白云母/CeO2复合粉体有较好的抗磨减摩能力,对磨损表面有修复作用,合理配比的白云母/CeO2能有效提高基础油的抗磨减摩性能。     

考虑粗糙度的水润滑复合微织构推力轴承性能分析

目的 改善摩擦副润滑性能,研究考虑表面粗糙度时复合微织构参数对推力轴承性能的影响,同时通过实验进一步说明复合微织构的减摩作用机理。方法 建立表面粗糙度模型、复合微织构的水膜厚度方程和推力轴承的广义雷诺方程,研究不同复合微织构形状和排列方式推力轴承的性能。通过摩擦磨损实验验证复合微织构形状对轴承润滑性能的影响。结果 复合微织构有效改善了摩擦副的摩擦学性能,在15种复合微织构和2种单一织构中,复合微织构的承载性能均优于单一鱼形和圆形织构,圆形复合鱼形微织构具有较好的润滑性能;当不同微织构沿周向排列时获得了较好的润滑参数,相较于径向排列,其承载力提升了45.45%;考虑表面粗糙度时,轴承的润滑性能得到提高,当尺度系数为0.002 2、分维系数为2.6时,轴承获得了较好的润滑性能,相较于未考虑粗糙度时其承载力得到提高。结论 实验得出与理论相同的结论,圆形复合鱼形微织构具有较好的承载力和减摩性能,合适的复合微织构参数可以有效提高水润滑推力轴承的润滑性能,降低摩擦因数。     

NiCrBSi-Mo与QSn-Ni/C涂层摩擦副摩擦磨损性能研究*

采用超音速等离子喷涂制备了NiCrBSiMo和QSn-Ni／C涂层，测试了这种摩擦副涂层的常规性能与摩擦磨损性能。结果表明，所获得的涂层孔隙率低，分别为0．82％（NiCrBSi-Mo涂层）、0．76％（QSn-Ni／C涂层），结合强度高，分别为62.2MPa、28．9MPa，两种涂层摩擦副摩擦因数（0．0043）仅为块体材料18Cr2Ni4WA与ZQPb30摩擦副（0．0093）的1／2，相应磨损量（1．1mg／h）也仪为块体材料磨损量（15．6mg／h）的1／15，显示出涂层摩擦副优异的减摩耐磨性能。     

汽车轮毂用新型铝硅镁系铸造铝合金耐磨性能研究

铝硅镁系铸造铝合金在汽车工业上应用非常广泛,汽车制造中轮毂用的材料几乎都采用铝硅镁系合金。以ZL101为基体添加了Cu、Si、Mg、Mn等多种合金元素形成一种新型铝硅镁系合金,对改良合金材料及基体材料在变换载荷及润滑状况的条件下进行摩擦磨损试验,对这两种材料的耐磨性进行研究,对磨件为淬火45钢。摩擦磨损试验结果表明,在干摩擦及油润滑摩擦条件下新型铝硅镁系铸造铝合金的耐磨性和减摩性均优于对比材料ZL101合金。     

硅烷偶联剂对表面微坑复合PTFE的减摩及缓释性能影响研究

目的探究硅烷偶联剂对缸套表面微坑复合PTFE微粒的减摩和缓释性能的影响。方法利用激光刻蚀机在缸套表面加工不同参数的微坑,并依据摩擦系数对表面微坑参数进行优化。选取最佳表面微坑参数,进行加工,并机械涂覆经硅烷偶联剂修饰的PTFE,制备复合润滑结构。采取往复式摩擦磨损试验机对复合润滑结构的减摩性能进行分析。利用SEM和EDS研究摩擦副的表面形貌和成分,采用三维共聚焦显微镜研究微坑内PTFE的释放情况。结果在热压复合方法下,直径为0.4 mm、深度为120μm的微坑复合PTFE具有最佳的减摩效果。硅烷偶联剂的加入会进一步改善摩擦副之间的减摩性能,其摩擦系数为0.1248。与未处理缸套试样、微坑处理缸套试样、热压复合PTFE缸套试样进行对比,其摩擦系数分别降低了24.3%、18.8%和11.2%。另外,硅烷偶联剂还可以减缓表面微坑内PTFE的释放,延长作用时效,与热压复合方法相比,微坑内PTFE颗粒的释放速率约降低96.3%。结论复合润滑结构能够改善摩擦副之间的摩擦状况,其减摩和缓释机理是固体自润滑材料、表面微坑和硅烷偶联剂协同作用的结果。