低黏度0W-16汽油机油减摩性能研究

目的 研究低黏度0W-16机油的减摩性能。方法 选取3种减摩剂MoDTC、GMO和油酸酰胺,分别按一定比例加入到0W-16基础油中,获得单剂油样,并选取2种0W-16全配方机油（A-1油和A-2油）,利用SRV-IV试验机测试润滑油样的减摩性能和极压性能,利用傅立叶红外光谱仪和油料元素光谱分析仪分析机油油样结构,并利用3D光学表面轮廓仪表征缸套块磨痕形貌。结果 对于单剂油样,0W-16基础油分别加入MoDTC、GMO和油酸酰胺后,平均摩擦系数由0.198分别减小到0.088~0.116、0.167~0.178和0.179~0.194,缸套块磨痕平均深度由3.59 mm分别减小到0.44~0.52 mm、2.11~2.24 mm和3.19~3.44 mm。对于0W-16全配方机油,在摩擦润滑试验低温区,A-1油比A-2油摩擦系数低,随着温度升高,A-1油和A-2油的摩擦系数进一步减小;摩擦润滑试验后,A-1油和A-2油的缸套块磨痕平均深度分别为0.13 mm和0.18 mm。在极压试验中,A-1油和A-2油的极压值分别为1500 N和900 N。结论 在0W-16基础油中分别加入3种减摩剂后,MoDTC的减摩和抗磨作用最好,油酸酰胺的减摩和抗磨作用最差。对于0W-16全配方机油,在摩擦润滑试验低温区,A-1油中的无灰减摩剂和MoDTC产生协同作用,表现出更低的摩擦系数;随着温度升高,A-1油和A-2油中的ZDDP与MoDTC产生协同作用,进一步降低摩擦系数。在极压试验中,A-1油中的ZDDP与其他添加剂产生协同作用,表现出更大的极压值。添加剂之间的协同作用对油品节能性能产生重要影响。     

异种铝合金摩擦塞补焊工艺与组织性能

采用顶锻式摩擦塞补焊方法,以2219-T6铝合金为塞棒材料,分别对8 mm厚2024-T3和7075-T6两种铝合金FSW接头进行了摩擦塞补焊试验研究,深入探讨了不同焊接压力下塞补焊接头的微观组织、显微硬度、力学性能及断口形貌特征. 结果表明,塞棒和母材或FSW焊缝是由等轴晶进行过渡,获得了紧密结合的接头,热力影响区和热影响区晶粒发生长大. 整个塞补焊接头塞棒区软化最严重,硬度在85 ~ 95 HV之间. 2024铝合金塞补焊接头抗拉强度和断后伸长率分别达到了母材的70%和65%以上,7075铝合金塞补焊接头抗拉强度和断后伸长率分别达到了母材的62%和48%以上. 塞补焊接头断裂模式为韧性特征.     

X80针状铁素体管线管的超高周疲劳行为

采用超声疲劳试验加载方法,研究了X80针状铁素体管线管的超高周疲劳行为,并利用扫描电镜(SEM)对其疲劳断口进行了观察。结果表明,在10^9循环周次内,X80针状铁素体管线管的超高周疲劳S-N曲线为连续下降型,不存在传统疲劳极限的水平平台。SEM疲劳断口观察表明,在高应力幅短寿命区域,疲劳裂纹主要萌生于试样表面的加工缺陷,而在10^7循环周次以后,疲劳断裂主要起源于试样内部的非金属夹杂物。     

变频调速技术在搅拌摩擦焊中的应用研究

叙述了变频调速技术在搅拌摩擦焊中的应用,分析了焊接过程中谐振现象时材料表面成形的影响.通过变频调速技术,采用模糊滞环转矩控制器,实现了搅拌摩擦头的大范围变速和摩擦界面加热功率的控制,从而满足了搅拌摩擦焊的技术要求.     

激光冲击喷丸对LY12合金疲劳寿命的影响

研究了激光冲击喷丸对含中心紧固孔LY12合金试样的疲劳寿命的影响。试样表面经连续三次激光冲击喷丸处理后,可获得351MPa的表面残余压应力,且深度可达1．3mm以上。疲劳试验结果显示,激光冲击喷丸后,试样的裂纹扩展速率比未喷丸试样低约一个数量级,疲劳寿命约为未喷丸试样的20倍。结果表明,激光冲击喷丸是改善构件或材料疲劳性能的有效表面处理技术,在航空工业具有广泛的应用前景。     

WC颗粒增强Ni基合金涂层的组织与性能

利用氧-乙炔火焰喷涂＋激光重熔的方法，在低碳钢表面制备Ni60＋20％（wt）WC合金涂层。利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对涂层进行了组织和相结构分析，测试了涂层的显微硬度、耐磨性能及抗热疲劳性能，并用钨极惰性气体保护焊对涂层作了焊接性试验。结果表明，经过激光重熔的涂层组织为γ-Ni基体上分布着Ni3B、CrB、Cr23C6等硬质相，它们和未熔的WC颗粒构成了丰富的耐磨相，增强的Ni基合金涂层，显示了良好的耐磨性和抗热疲劳性，并可进行焊接。     

转速对铝/镁搅拌摩擦焊接头金属间化合物及低熔点共晶的影响

研究了转速对铝/镁搅拌摩擦焊接头金属间化合物和低熔点共晶的影响,并用电子背散射衍射表征了铝侧和镁侧界面微观结构。结果表明,当采用375 r/min的低转速时,镁侧界面上部出现由Mg固溶体和Al₁₂Mg₁₇相组成的共晶层,平均厚度为38.83 μm。在镁侧界面上部还发现一层厚度为12.3 μm的连续柱状Al₃Mg₂层,垂直于Al₃Mg₂层与共晶层的边界。在镁侧界面的中部和底部,只有Al₃Mg₂层和Al₁₂Mg₁₇层,其厚度沿厚度方向从上到下依次减小。此外,铝侧和镁侧界面的Al₃Mg₂层具有较高的平均晶粒取向差,这为铝和镁原子间的扩散提供了一条途径。当转速为600 r/min时,Mg固溶体与Al₁₂Mg₁₇相组成的共晶层沿厚度方向分布在镁侧界面上,共晶层厚度较低转速（375 r/min）时显著增加。镁侧界面上部的Al₃Mg₂层和共晶层的平均厚度分别为32.89和68.92 μm。最后,由转速引起的应变速率对金属间化合物的生长起着重要作用。     

QPQ技术中渗氮时间对合金铸铁组织及摩擦性能的影响

采用OM、SEM、硬度测试、摩擦磨损试验等方法研究了QPQ技术中渗氮时间对合金铸铁组织与摩擦性能的影响。结果表明,QPQ处理后,合金铸铁表面形成的渗层物相主要由Fe_2-3N、Fe₂O₃和FeO组成。渗层厚度的平方与渗氮时间存在线性关系,在580 ℃渗氮盐浴条件下,氮元素在合金铸铁中的扩散激活能为70.07 kJ/mol。在90~150 min渗氮时间内,随着渗氮时间延长,渗层的表面硬度值由522 HV0.05降低至441 HV0.05,当渗氮时间延长至180 min,表面硬度值回升至455 HV0.05。与未处理试样相比,QPQ处理的试样具有更小的摩擦因数,并且QPQ处理后试样表面的犁沟显著变浅,表面的金属剥落也得到明显改善,且随着渗氮时间的增加,渗层厚度增加且稳定材料。经180 min渗氮处理的QPQ试样具有最优综合性能,表面硬度值为455 HV0.05,摩擦因数为0.32。     

冷却条件对5E83铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、显微硬度试验和拉伸试验,研究了转速为400、800、1200 r/min时,水冷和空冷对5E83铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响。结果表明,与空冷条件相比,水冷条件下搅拌摩擦焊接头产生的飞边减少,洋葱环形成区域缩减、焊核区的硬度明显提高。当转速为800 r/min时,与空冷条件相比,水冷条件下接头的抗拉强度提高,接头效率提高11%,硬度提高11%,同时焊核区的平均晶粒尺寸减小43%,但空冷条件下接头断口的韧窝大而深,塑性较好,水冷条件下的断口韧窝小而浅,塑性下降。     

棉纤维束与金属摩擦行为研究

目的 基于接触力学模型对棉纤维与不锈钢303摩擦辊摩擦行为进行研究。方法 采用自制绞盘式摩擦试验装置,从预加张力、粗糙度、摩擦速率和棉纤维束包角4个方面探究了棉纤维束与金属摩擦辊表面的摩擦行为,并建立棉纤维与粗糙峰接触模型对试验结果加以验证。结果 预加张力与摩擦力呈正相关,与摩擦因数呈负相关。摩擦力与摩擦因数随所选粗糙度的增大而减小。摩擦速率只对摩擦系统达到稳定的周期数有影响,对摩擦行为的影响较小,摩擦速率较小时,系统达到稳定所需周期更长。包络角度增大,摩擦力增大,摩擦因数变化较小,包络角度越小震荡越明显。结论 与摩擦速率及包络角度相比,粗糙度和预加张力对棉纤维束与金属表面摩擦磨损行为影响更大。