钻井泵十字头表面耐磨性增强技术及对比分析

钻井泵的十字头易磨损失效,目前主要采用表面改性技术来提高其耐磨性能。针对巴氏合金浇注、电弧喷涂、等离子喷焊和高速激光熔覆4种表面改性技术,从磨损机理、涂层结合强度、涂层材料及质量等技术角度对其进行对比分析。分析结果可为钻井泵十字头的表面耐磨技术评价体系建立及其应用提供参考。     

不同工艺条件下PEEK/CF复合材料摩擦磨损特性

以碳纤维(CF)为增强相,制备了在不同处理工艺下的聚醚醚酮(PEEK)/CF复合材料,采用摩擦磨损试验机对复合材料的摩擦学性能进行测试并通过三维形貌仪以及扫描电子显微镜分析磨痕微观形貌。研究结果表明,CF的添加会增加PEEK/CF复合材料的摩擦系数,而且随着CF含量的增加,摩擦系数也逐渐增加;但PEEK/CF复合材料的磨损量会随着CF含量的增加,呈现出先减小后增加的趋势。不经过热处理时,CF质量分数在20%时,磨损量从CF质量分数为0%的2.9×10~(–7) mm~3/(N·m)降至1.8×10~(–7) mm~3/(N·m),当CF质量分数为40%时,磨损量急剧增大。经过热处理后,PEEK/CF复合材料的耐磨性有所提升,当CF的质量分数为20%时,磨损量为1.2×10~(–7) mm~3/(N·m),相较于未热处理的复合材料,磨损量减少了35.4%。     

高钒高速钢干滑动磨损性能研究

利用MM-200型滑动磨损试验机测试了高钒高速钢在不同压力下的干滑动磨损性能,借助于扫描电镜对其磨损形貌和组织进行观察,并与高铬铸铁对比考察了其耐磨性和磨损机理。结果表明:高钒高速钢的耐磨性明显优于高铬铸铁,其磨损机理为犁削磨损和疲劳磨损的复合,并且有应力作用下碳化物的脆性碎裂及脱落。     

挤压铸造ZA27合金的锰,硅合金化

通过对ＺＡ２７合金的锰、硅合金化研究，获得了具有一定塑性的高强度耐磨锌铝合金。结果表明：锰合金化形成富锰相降低合金伸长率，显著提高合金的抗拉强度和耐磨性能；加硅形成初生硅和含硅化合物，显著提高耐磨性，降低伸长率，对抗拉强度影响很小     

Ni—W—Co／Al2O3复合电刷镀研究

采用电刷镀技术制轩了Ｎｉ－Ｗ－Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３颗粒复合镀层，分析了影响颗粒沉积的因素，实验结果表明，复合镀层具有较高的硬度和耐磨性。     

Ni-P-金刚石粉化学复合镀层的性能

本文用扫描电镜对Ni－P－金刚石粉化学复合镀层的表面状态及内部形貌进行了观察，并用图像处理仪定量计算了复合镀层中金刚石粉的体积百分数。结果表明，随镀液中金刚石粉添加量增加，镀层中金刚石粉含量也增加；金刚石粉在镀层中呈均匀分布。同时，测定了复合镀层的力学性能，结果指出，复合镀层中金刚石粉含量增加，硬度、耐磨性提高。     

化学成分及热处理对镀镍层耐磨性的影响

试验研究了化学成分与热处理对化学镀镍层耐磨性的影响。磷含量的改变使镀镍层的组织结构变化,低磷固溶体4.0％P合金的磨损体积低于非晶态9.O％P合金,经过175~600℃热处理,耐磨性具有不同的变化;镀镍层中复合硬质相SiC,耐磨性优于镍磷合金层,并随热处理改变。     

添加n-SiC多元PTFE复合材料磨损机理研究

研究了添加n—SiC多元PTFE复合材料磨损形貌特征。研究认为：在载荷P=200N、滑动速度为0．42m／s、试验时间2h试验条件下，未添加n-SiC的多元PTFE复合材料的磨损机理是以粘着磨损为主，微切削磨损为辅；添加n—SiC多元PTFE复合材料的磨损特征发生了显著变化：以微切削磨损为主、粘着磨损为辅，添加3％n—SiC的复合材料，摩擦因数为0．1472，耐磨性为JS-13的17．81倍。磨损机理的转变正是该类复合材料耐磨性提高的重要原因。     

热变形后低铬耐磨铸铁的组织与耐磨性的关系

研究了低铬耐磨铸铁经40％热变形及不同方式冷却后的组织与耐磨性的关系。结果表明：该铸铁经热变形后的组织与耐磨性有良好的对应关系，其耐磨性随硬度的增加而增大，同时也与组织中碳化物的形状、大小及分布有关。     

工业缝纫机梭床耐磨性研究

分析了缝纫机梭床磨损失效原因。论述了Ni-P化学镀表面技术应用于缝纫机梭床上的可行性。借助扫描电镜、能谱仪、磨损试验机、显微硬度计等设备对化学镀层的表面状态、组织结构及性能进行综合分析。结果表明，Ni-P化学镀层的硬度、耐磨性远远高于碳氮共渗层。其中Ni-P-SiC化学复合镀层的性能最好。同时对化学镀层的高硬度、高耐磨性进行了分析说明。