不同水介质下GCr15/45#钢微动腐蚀行为研究

在洁净水、酸性水和海水3种不同水介质条件下，对GCr15／45^#钢进行了不同位移幅值的微动磨损试验。结果表明：洁净水和酸性水改变了微动区域，降低了摩擦系数和磨损量，具有润滑效果，磨损受水润滑和介质腐蚀双重作用影响,且润滑作用随位移幅值的增加而减弱；对海水，摩擦系数与干态相近,电化学腐蚀作用强烈，磨痕中可观察到大量点蚀坑。     

Ti6Al4V合金在Saline溶液中的微动腐蚀特性

采用液压高精度微动试验机,做了Ti6A l4V/Si3N4摩擦副在干态、蒸馏水和Saline溶液等3种介质中的微动腐蚀试验,用激光共焦扫描显微镜(LCSM)观察了磨痕表面形貌并测量了磨损体积。结果表明:蒸馏水和Saline溶液改变了微动运行区域;空气中的摩擦因数与磨损体积最大,Saline溶液中最小,3种介质中的摩擦因数与磨损体积均随位移增加而增加;载荷增加时,磨损体积增大而摩擦因数减小;较大位移时,腐蚀与磨损交互作用显著地加速了Ti6A l4V的材料流失;微动损伤主要表现为剥落与磨粒磨损共同作用。     

TiNi形状记忆合金的滑动摩擦噪声特性研究

利用销-盘磨损试验机以及振动加速度传感器和精密声级计,研究了TiNi形状记忆合金在不同相结构下的滑动摩擦噪声特性.结果表明:由于磨损造成摩擦表面形貌恶化,使摩擦力值增大,且波动剧烈,急剧变化的摩擦力对摩擦系统不断输入能量,引起系统产生自激振动,向环境中辐射噪声.母相时,TiNi合金阻尼性能相对马氏体较低,只能通过良好的耐磨性而保持磨损面形貌恶化速度较慢,从而延缓摩擦啸叫的产生;母相/马氏体相共存时,合金有很高的阻尼性能,具有很好的减振降噪性能;马氏体态时由于TiNi合金销试样接触刚度下降,导致系统失稳,产生激振,引发高频噪声.     

复合地层中不同刃形滚刀与岩石接触行为研究

目的 滚刀截面形状即刃形对滚刀综合性能影响显著,研究不同刃形的滚刀在复合地层中的载荷变化特点,把握各型滚刀应用于复合地层时的优势与劣势,对于减少滚刀失效、降低刀盘偏载具有重要指导意义。方法 通过滚刀破岩试验获取和对比3种刃形的滚刀(平顶、圆顶和螺旋槽滚刀)在软硬复合地层中的切削力、破岩体积等关键指标,同时建立滚刀破岩有限元数值模型,探究滚刀刃形影响其切削岩石性能的机理和规律。结果 在复合地层中工作时,平顶滚刀所需的法向力均值最高,其余滚刀则相近。这是由于圆顶和螺旋槽滚刀破岩时仅有部分表面参与接触,接触面积均小于平顶滚刀,应力集中效应明显,从而降低破岩法向力。螺旋槽滚刀在切削不同强度岩石时的法向力差距最小;圆顶滚刀的法向力标准差的值最小。3种滚刀均形成了粉末状和片状岩石碎片,平顶和圆顶滚刀形成的岩石碎片总体积相近而螺旋槽滚刀略低。结论 复合地层软硬岩强度相差较大时,可选用螺旋槽滚刀以减轻刀盘偏载;硬岩部分强度较高时,推荐选用圆顶滚刀,以减小切削力和载荷冲击。     

TiN/Ti复合涂层高温微动磨损特性研究

采用等离子体浸没离子注入和沉积技术(PIII&D),在1Cr18Ni9Ti不锈钢上制备TiN/Ti复合涂层,用X射线光电子能谱仪(XPS)、X衍射(XRD)、俄歇能谱仪(AES)、扫描电镜(SEM)、激光共焦扫描显微镜(LCSM)对大气氛围中在室温、200 ℃和400 ℃的微动磨损特性进行了研究,结果表明:TiN/Ti复合涂层主要有Ti、TiN和Ti2N三种物相,涂层表面层的钛元素主要是以TiN和TiO2的形式存在,涂层与基材之间有一个Ti, N, Fe, Cr元素的过渡层;在部分滑移区,温度对复合涂层的磨损影响不显著,并且涂层的摩擦因数较低,磨损量较小,表现很好的耐磨性;在滑移区,随着温度的升高,复合涂层摩擦因数和磨损体积增加;在400 ℃由于该涂层被磨穿,其磨损体积比基材还大,其磨损机制主要表现为剥层磨损、氧化磨损和磨粒磨损.     

唾液蛋白的吸附与润滑行为研究进展

首先针对唾液蛋白的吸附行为,介绍了唾液蛋白吸附膜的多层膜结构,分析了唾液蛋白在牙齿表面的选择性吸附机制,指出口腔内的唾液蛋白通过静电作用吸附于牙釉质表面形成初始膜,唾液蛋白之间通过氢键和范德华力吸附形成外层膜,并归纳总结了唾液蛋白种类、吸附时间、基体种类和口腔环境等因素对唾液蛋白吸附与成膜行为的影响。在此基础上,进一步介绍了唾液蛋白吸附膜的边界润滑行为,以及唾液膜成分、基体表面亲疏水性和口腔环境等因素对唾液膜边界润滑行为的影响规律,并对唾液蛋白吸附膜润滑性能的宏微观测试手段进行了归纳总结。最后,分析讨论了现阶段唾液蛋白吸附行为和润滑行为研究中存在的不足以及未来的发展趋势。     

应变速率对TiNi形状记忆合金压缩力学行为的影响

考察了中温时效处理后的Ti-50.9%Ni(摩尔分数)合金在实验温度为20℃,不同应变速率下的轴向压缩应力-应变力学行为.实验结果表明:随着应变速率的增加,合金的应力诱发马氏体相变临界应力逐渐增加,相变平台逐步消失,卸载后的残余应变减小,加载-卸载变形曲线的应力(应变)滞后也减小;在较高加载速率下,合金表现出类线性超弹性变形行为,可获得高达4.5%的类线性超弹性.     

摩擦尖叫噪声有限元预测分析的可靠性研究

使用相同的制动系统,分别建立了基于ABAQUS和NASTRAN的制动摩擦尖叫噪声有限元预测分析模型.基于ABAQUS的摩擦尖叫噪声模型利用接触耦合关系计算法向力,不需要在接触界面假设接触弹簧.基于NASTRAN的摩擦尖叫噪声模型根据罚函数法计算法向力,需要在接触界面假设接触弹簧.比较了这2种模型的计算结果,发现即使这2个模型采用相同的有限元网格,计算预测到的不稳定频率(即实部为正的复特征值虚部)通常不同,且NASTRAN建模方法只能部分预测到中高频尖叫噪声.计算结果显示,当接触弹簧刚度大于等于3.2×109 N/m时,NASTRAN模型的预测结果基本相同;有限元网格尺寸和单元类型对计算结果也有较大的影响.     

脲基脂润滑下钢材料的微动磨损

采用微动摩擦磨损试验机进行了脲基脂润滑下的GCr15钢/45号钢摩擦副微动试验.采用激光三维共焦显微镜、EDX元素分析等方法研究了脲基脂润滑减缓钢表面微动磨损的机理.结果表明,在微动完全滑移区,脲基脂润滑下的钢-钢摩擦系数和钢表面磨损远低于干摩擦下的值,且磨损主要发生在微动早期阶段.在微动试验初期,脲基脂因微动自清洗作用被排出钢-钢接触界面,高摩擦力致使接触界面形成磨坑和白层;此后接触界面周围的脂剪切分油,且分出的油浸入到磨坑中形成混合润滑状态,摩擦系数降低到较低的稳态值;NLGI 00脲基脂比NLGI 2脲基脂更好的抗微动磨损性能归因于其更大的分油量.同时,接触界面周围的脂和磨坑表面的油减少了空气与摩擦表面的接触,使接触界面氧化腐蚀得以降低;磨坑表面高硬度白层因稳态低摩擦力而持续存在,有益于减缓微动磨损.     

高速电气化铁路弓/网系统的摩擦磨损研究进展

概述了高速电气化铁路弓/网系统接触线与滑板材料的研究与应用现状,分析了其摩擦磨损过程,综述了国内外对弓/网摩擦副的摩擦与磨损行为及机制的研究现状,并指出了该方向研究的严重滞后性以及今后需要重点研究的方向。