表面硅颗粒整形对高硅铝合金缸套摩擦磨损性能的影响

研究了一种新型的高硅铝合金缸套表面处理技术,采用橡胶圈+金刚石颗粒的方式研磨缸套表面,这种表面硅颗粒整形技术可以使硅颗粒凸出表面并且边角圆化。整形处理缸套表面2 min,可制备出凸出高度约为1.2μm,边角轮廓自然圆化过渡的硅颗粒。摩擦磨损试验结果表明,相对于未整形,整形处理后的高硅铝合金缸套的摩擦因数可从0.14降低到0.12,降幅约为14%;磨损量从0.7 mg降低到0.2 mg,降幅约为71%。未整形的硅颗粒表面覆盖一层铝,或与缸套表面保持同一高度。当活塞环与缸套对磨时,铝作为软金属易发生塑性流变,被碾压覆盖到硅颗粒表面上,发生黏着磨损,所以摩擦因数及磨损量较大。而整形后的硅颗粒凸出缸套表面以承担载荷,加强了表面支承力,而且与铝基体共同形成的凹陷处储油,增大润滑效果,同时其边角圆化,避免了应力集中。所以整形技术可以有效地降低高硅铝合金缸套的摩擦因数及磨损量,改善摩擦磨损性能。     

42CrMo钢表面纳米化对离子渗氮的影响

用表面机械研磨处理(SMAT)对42CrMo钢进行表面纳米化处理.对SMAT处理前后的样品进行离子氮化处理.通过扫描电镜、金相显微镜、X射线衍射和显微硬度计对渗氮处理后样品的结构和性能进行了表征.结果表明:在相同的氮化条件下,特别在低温下,经SMAT处理后的42CrMo钢可以得到化合物层更厚、硬度更高的氮化层.     

激光表面织构微坑形貌及面积占有率对氮化气缸套摩擦学性能的影响

针对氮化气缸套由于自身存在表面应力高、易变形等使其难以满足高强化内燃机气缸套要求的问题,以氮化气缸套-PVD活塞环为研究对象,采用Nd-YAG脉冲激光器在氮化气缸套表面进行织构化处理,研究脉冲激光参数对气缸套表面微织构微坑形貌及面积占有率对摩擦副摩擦磨损性能的影响,并分析其影响机制。发现织构微坑直径随激光能量密度、脉冲次数、离焦量增加而增大,而微坑深度随能量密度、脉冲个数、离焦量的增加呈先增大后减小的趋势。不同面积占有率织构对气缸套-活塞环摩擦副均具有减摩耐磨作用,与无织构缸套摩擦副相比,微织构气缸套的摩擦因数降低10.07%～1.58%;磨损量降低26.71%～46.19%;微织构气缸套对应的活塞环试样磨损量降低10.12%～50.19%;微织构气缸套的拉缸时间提高了2.1～2.8倍。最低摩擦因数和磨损量及最佳抗拉缸性能均在面积占有率为10%的织构摩擦副获得。微织构改善气缸套摩擦副摩擦磨损性能的机制为贮存润滑油,减少摩擦副接触面积以及捕捉磨屑,减小磨粒磨损。获得了高强化条件下氮化气缸套织构化对其摩擦学性能的影响规律,可为开发高强度内燃机提供试验支持。     

Effect of La_2O_3 on microstructure and high-temperature wear property of hot-press sintering FeAl intermetallic compound

FeAl intermetallic compound with different contents of rare earth oxide La2O3 addition was prepared by hot pressing the mechanically alloyed powders.Effect of La2O3 on microstructure and high-temperature wear property of the sintered FeAl samples was investigated in this paper.The results showed that 1 wt.% La2O3 addition could refine the microstructure and increase the density of the FeAl intermetallic compound,and correspondingly improved the high-temperature wear resistance.SEM and EDS analyses of the wo...     

离子束合成TiO2薄膜对医用NiTi合金表面的改性

采用离子束增强沉积法制备TiO2薄膜,对医用NiTi合金进行表面改性处理。系统研究了薄膜的表面组成、结构、形貌及耐蚀性、亲水性等与血液相容性相关的表面性质。NiTi合金表面沉积TiO2薄膜后,抗模拟体液的腐蚀性提高,凝血时间延长。为进一步提高TiO2薄膜的抗凝血性,对TiO2薄膜的进一步表面改性－表面结合肝素分子进行了初步尝试,结果表明,薄膜表面组成发生变化,表面亲水性进一步提高。     

化学激励燃烧合成Si3N4/SiC复合粉体的研究

研究了利用聚四氟乙烯作活化剂时Si／C混合粉末在氮气中燃烧合成Si3N4／SiC复合粉体。结果表明：当聚四氟乙烯的加入量为10％(质量分数)时可有效激励Si-C弱放热反应，使之以燃烧合成方式生成Si3N4／SiC复相粉。在埋粉条件下Si／C／SiC混合粉末也可以实现燃烧合成Si3N4／SiC复相粉。氮气参与反应时可进一步提高燃烧反应温度，并且首先以气相-晶体生长机制生成Si3N4，然后在高温贫氮的反应前沿Si3N4分解，再与C反应生成SiC。在Si3N4／SiC复合粉中Si3N,形貌以晶须为主。综合X射线衍射分析、扫描电镜观察及原子力显微镜观察对实验结果进行了讨论，解释了Si3N4晶须的形成原理。     

缸套磨损表面波纹度和粗糙度形貌特征变化规律

以硼磷合金铸铁缸套与氮化铬活塞环为研究对象,通过设计贫油试验,获得了缸套从磨合磨损到正常磨损直至异常磨损的三维表面形貌。基于多分辨率二维离散小波获得三维表面形貌的各层高频系数,以二维功率谱密度进行高频系数分类,重构出磨损表面的形状误差、波纹度和粗糙度形貌。采用算术平均偏差、坡度参数、峰顶曲率参数,量化描述波纹度和粗糙度形貌几何特征的变化规律。结果表明:多分辨率二维离散小波可以提取不同磨损阶段的波纹度和粗糙度形貌;随着磨损的进行,波纹度和粗糙度形貌的算术平均偏差、坡度参数、峰顶曲率参数均增大;当出现异常磨损时,波纹度形貌的算术平均偏差变化幅度大于粗糙度形貌,粗糙度形貌的坡度变化幅度大于波纹度形貌,波纹度和粗糙度形貌的峰顶曲率参数变化幅度相近。     

CKS活塞环表面微织构几何形貌及排布方式对摩擦学性能的影响

以CKS(铬基陶瓷复合镀)活塞环-硼磷合金铸铁气缸套摩擦副为对象,采用Nd-YAG激光器在CKS活塞环上进行微织构化处理,在对置往复式摩擦磨损试验机上进行摩擦学试验,研究激光微织构几何形貌及排布方式对摩擦副减摩耐磨的作用。采用激光共聚焦扫描显微镜利用台阶法测量磨损量,采用扫描电子显微镜观察样品表面磨损形貌。发现当织构深度30μm、直径130μm、排布角度0°、面积占有率5%时,摩擦副获得最佳的摩擦磨损性能,摩擦因数最低可达0.086,与未织构化的摩擦配副相比,摩擦因数降低约0.013,降低约13%;活塞环磨损率下降约41%,气缸套磨损率下降约46%。活塞环表面微织构可改善摩擦磨损性能的作用机制为,微织构具有储存润滑油、收集磨屑以及减小摩擦副接触面积的作用。     

基于虚拟仪器的尼龙轴承摩擦磨损实验机设计

介绍了所设计的基于虚拟仪器技术的水润滑轴承摩擦磨损实验机。该系统除了具有传统水润滑轴承试验机的功能外,在实验机的测量和控制过程中还采用了“虚拟仪器”技术。该实验机已经应用于尼龙轴承极限值的检测中,并且取得了良好的效果。     

气缸套活塞环摩擦副上止点附近的低速润滑特性

针对柴油机气缸套-活塞环摩擦副在上止点附近的低速润滑问题,采用往复摩擦磨损试验方法,获得不同载荷、不同润滑介质条件下,速度对润滑特性的影响规律。试验结果表明:低速区域滑动速度的微小变化带来了上止点附近润滑特性的明显改变。当载荷为10 MPa,滑动速度小于0.4 mm/s时,润滑油中的添加剂ZDDP会显著减小摩擦力;滑动速度大于0.4 mm/s时,添加剂ZDDP对减小摩擦力的影响减弱。当载荷为20 MPa时,添加剂ZDDP在试验速度范围内会一直减小摩擦力。