微孔织构车刀设计与高速微车削试验

针对微型刀具高速微切削过程中磨损严重的问题,基于表面非光滑技术,在刀具表面进行微孔织构设计,并采用Deform 3D进行金属切削动态模拟分析。分析表明,前刀面带有微孔织构的微型车刀主切削力、刀尖最高温度、刀具磨损量,与无织构车刀相比都明显降低。利用微细电火花加工技术在微型车刀表面加工微孔织构,使用自行研制的高速微车削实验装置进行6061铝合金的微加工实验,并从刀具表面磨损状况、切屑形态、已加工表面粗糙度3个方面进行评价。实验结果表明,微孔织构在提高刀具减磨性能和已加工表面质量方面效果良好,微织构改善了切屑形态,增强了刀具排热、抗黏结性能。     

表面纹理结构加工方式对柴油机缸套-活塞环摩擦副的摩擦特性影响研究

为实现柴油机缸套-活塞环系统的润滑、减磨以及降耗,为柴油机缸套表面纹理加工方式的选取提供依据,以船舶柴油机的缸套-活塞环摩擦副为研究对象,从摩擦因数、接触电阻及表面粗糙度等方面,研究不同加工方式制备的缸套表面纹理微结构的摩擦性能。结果表明：机械加工表面磨损随载荷的增加呈现逐渐上升的趋势,而化学刻蚀加工表面磨损则呈现先增后减的趋势;在低载荷时,机械加工的缸套表面摩擦学性能优于化学刻蚀加工,高载荷时化学刻蚀加工的缸套表面摩擦学性能优于机械加工的缸套表面。     

磁控溅射（AlCrNbTiVCe）N涂层的高温摩擦学机理

高熵合金涂层作为航空发动机轴承防护涂层有重大的潜在应用价值,鉴于其服役环境日益严苛复杂,进一步提高涂层的高温摩擦学性能是十分必要的。通过非平衡射频磁控溅射技术制备含Ce元素的（AlCrNbTiVCe）N涂层,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和X射线光电子能谱仪（XPS）表征涂层磨损后的微观形貌、物相和价态,用纳米压痕仪、球盘式摩擦磨损试验机测试涂层的力学性能和摩擦学性能,探讨Ce对涂层微观结构、高温稳定性和摩擦磨损的影响与机制。结果表明,（AlCrNbTiVCe）N涂层主要由多元金属氮化物和单质Ce相组成。引入Ce元素改善了涂层组织结构,提高了高温抗软化能力,有助于涂层摩擦磨损性能的改善。与不含Ce的涂层相比,500℃下（AlCrNbTiVCe）N涂层的摩擦因数和磨损率分别下降27.5%和45.6%,其氧化磨损占主要磨损机制。该涂层高温摩擦学性能的提升主要是由于高温摩擦过程中涂层表面生成了氧化铈,增强了高温稳定性;氧化铈具有润滑特性,起到了减磨耐磨作用。在磁控溅射制备高熵涂层中,引入稀土元素,可为提高涂层高温摩擦学性能的提供借鉴。     

载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能影响研究

用闭合场非平衡磁控溅射技术制备了高硬度含Cr碳膜。分别用压入法和划痕法测定了薄膜的结合强度。薄膜厚度用球坑法表征。用显微硬度计测定了薄膜的努氏硬度。在不同载荷条件下,用Ball-on-disc球盘磨损试验机研究了薄膜的摩擦系数、比磨损率的变化规律。分析讨论了载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能的影响。结果发现：随着载荷的提高,对磨钢球时薄膜的摩擦系数呈下降趋势．对磨损轨迹和对磨球磨损表面的扫描电镜（SEM）观察发现存在转移膜现象。对磨球磨损表面的EDX分析结果进一步证明了转移膜的存在。文中还对含Cr碳膜磨损机理进行了分析和讨论。用闭合场非平衡磁控溅射技术制备了高硬度含Cr碳膜。分别用压入法和划痕法测定了薄膜的结合强度。薄膜厚度用球坑法表征。用显微硬度计测定了薄膜的努氏硬度。在不同载荷条件下,用Ball-on-disc球盘磨损试验机研究了薄膜的摩擦系数、比磨损率的变化规律。分析讨论了载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能的影响。结果发现：随着载荷的提高,对磨钢球时薄膜的摩擦系数呈下降趋势．对磨损轨迹和对磨球磨损表面的扫描电镜（SEM）观察发现存在转移膜现象。对磨球磨损表面的EDX分析结果进一步证明了转移膜的存在。文中还对含Cr碳膜磨损机理进行了分析和讨论。     

妥尔油酸二乙醇酰胺与硼酸酯复配性能研究

为了探究防锈剂三乙醇胺硼酸酯(TB)对水基润滑添加剂妥尔油酸二乙醇酰胺(TOAD)性能影响,获得综合性能更加优良的水基润滑剂,选择2 g TOAD分别与1⁵ g的TB复配出100 g的水基液为研究对象,分别参照GB/T 3142—1982、GB/6144—2010探究其极压抗磨、防腐防锈性能。研究表明,TB极压值小于98 N,极压性能差,但可以极大提高TOAD的极压抗磨性能。2%TOAD水基润滑液不具有腐蚀性,但防锈作用不强;TB水基防锈液防锈效果好,但对铝合金具有腐蚀作用;TOAD与TB复配液表现出更好的防腐防锈性能。     

羟基硅酸镁和MoDTC复合添加剂的减摩抗磨性能

采用MMW-1A型立式万能摩擦磨损试验机分别考察羟基硅酸镁超细粉体以及羟基硅酸镁超细粉体复合MoDTC作为基础油PAO4添加剂的摩擦学性能,借助金相系统显微镜、扫描电子显微镜(SEM)以及能量色散谱仪(EDS)对摩擦表面进行观察表征及组成分析。结果表明:羟基硅酸镁超细粉体可改善PAO4的减摩抗磨性能,但摩擦表面仍存在明显划痕及凹坑;质量分数0.25%的羟基硅酸镁超细粉体与0.3%的MoDTC组成的复合添加剂,可明显改善PAO4的减摩抗磨性能,相比于PAO4基础油和仅添加质量分数0.25%的羟基硅酸镁超细粉体的润滑油,摩擦因数分别降低了32.75%和17.87%,磨斑直径分别下降了53.16%和32.04%;复合添加剂对磨斑表面形貌的改善效果更为显著,其在摩擦表面形成了一层富含C、O、Mo、S、Mg、Si等元素的修复层,且2种添加剂在摩擦过程中优势互补,起到了相互促进的协同作用。     

镁-铝类水滑石的摩擦性能

以菱镁矿为原料,通过化学分解--水热法合成镁铝类水滑石,利用月桂酸钠对合成样品进行表面改性,以提高类水滑石粉体在润滑介质中的分散性。月桂酸钠的最佳添加量占浆液质量5%。分别采用微振动(SRV)摩擦实验和四球摩擦实验表征改性类水滑石粉体的摩擦性能。结果表明:类水滑石粉体作为减摩材料,其合理的添加量为30g/L基础油。类水滑石粉体可显著降低摩擦副间的摩擦系数,是一种具有潜在应用价值的减摩材料。     

表面改性SiO2纳米微粒的表征及摩擦学性能

文中采用透射电镜、X射线粉末衍射仪、FT-IR光谱仪对改性SiO2纳米微粒进行了结构表征,并考察了其在油性介质中的分散性及在往复摩擦试验机和四球摩擦试验机上的摩擦学行为.结果表明,此二氧化硅纳米微粒粒径为10～20nm,表面键合有机碳链化合物,在润滑基础油中有很好的分散性,作为润滑油添加剂具有显著的抗磨减摩性.     

电镀Zn-Ni工艺探索及涂层性能的研究

现役航空领域钢质紧固件通常使用锌镀层进行防护,该镀层性能较好,但单一锌镀层很难提供更高的抗腐蚀、抗磨损性能。以30CrMnSiA表面电镀Zn-Ni层作为研究对象,分别采用彩色钝化复合处理（ZnNi-C工艺）、ZnNi-A工艺和ZnNi-B工艺制备Zn-Ni镀层,研究工艺参数对Zn-Ni镀层的宏微观形貌、机械及耐环境性能的影响。结果表明：以二乙二胺、三乙醇胺等作为电镀液,彩色钝化复合处理（ZnNi-C工艺）优于ZnNi-A和ZnNi-B工艺;彩色钝化复合处理（ZnNi-C工艺）制备的镀层性能最佳,镀层表面光滑（摩擦系数约0.15）,镀层中Ni含量约13.8%（质量分数）,镀层耐中性盐雾寿命约1384 h。因此,Zn-Ni镀层可应用于飞机的钢质起落架、紧固件、销钉、碳钢附件等,并且起到腐蚀防护的作用。     

一种高效极压抗磨复合添加剂

介绍了MT-10添加剂的极压抗磨性能,球柱型磨损试验、齿轮油擦伤试验和四球极压性能试验结果均表明,该添加剂在多元醇酯中的抗磨极压性能优于聚四氟乙烯(PTFE)、二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)、磷酸三甲酚酯(TCP)和多种复合添加剂.MT-10有较好的抗氧化性能和对铜无腐蚀.