电化学扫描探针显微镜在腐蚀电化学研究中的应用

从电化学扫描探针显微镜（ECSPM）的工作原理出发，综述了近几年电化学扫描探针显微镜在腐蚀电化学领域的研究进展，指出电化学扫描探针显微镜在原位，局部腐蚀，腐蚀早期过程等电化学中有重要的应用价值。     

多元合金化新型低合金白口铸铁的组织与性能研究

设计了新型低合金白口铸铁的显微组织和化学成分，研究了稀土复合处理与热处理对其组织和性能的影响。试验结果表明，通过Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｖ多元合金化、稀土复合处理和适宜热处理后的新型低合金白口铸铁，具有良好的综合机械性能和较高的抗冲蚀磨损性能。此外，本文还对ＰＨ＝６的弱酸性砂浆冲蚀磨损机理进行了初步的探讨     

FeNi合金镀铁缸套的摩擦磨损性能

采用对置往复式摩擦磨损试验机,选用CKS活塞环为配副,以摩擦因数、磨损量、断油摩擦时间为表征参数,以BP合金铸铁缸套为参照对象研究FeNi合金镀铁缸套的摩擦磨损性能,探索FeNi合金镀铁缸套的磨损机制。逐级加载的磨损试验表明:FeNi合金镀铁缸套的摩擦因数较BP合金铸铁缸套增大11%~20%;而磨损量则降低了11%;贫油试验表明两种缸套拉缸时间均随载荷增大而缩短,在40 MPa时FeNi合金镀铁缸套的拉缸时间较BP合金铸铁缸套延长了约6.5倍。与BP合金铸铁缸套的磨损机理为基体碾压平台在反复接触应力作用下脱落,以及犁削/切削形式的磨粒磨损不同,FeNi合金镀铁缸套的磨损机理主要是网状裂纹周围镀铁层的疲劳剥落。     

基于多微凸体有限元分析的超弹TiNi合金磨损机制

对三种不同超弹性的TiNi合金及20MnV钢表面多微凸体在法向栽荷作用下的模型进行了有限元分析，并对超弹TiNi合金的磨损机制进行了探讨。结果表明，由于TiNi合金具有较高的最大弹性变形量，在相同栽荷下，表面上参加接触的微凸体数目随着超弹性的增加而增多,产生的弹性接触面积及最大Mises弹性应变要明显大于20MnV；塑性接触面积及最大Mises塑性应变相对减小。弹性变形能力的增强和塑性应变的减小可以使TiNi合金缓解外部的冲击并能够在磨损过程中抵抗较多的循环栽荷，从而表现出良好的耐磨性。     

超长直列汽缸套接缝处冲击磨损试验装置及其试验研究

针对超长直列汽缸接缝处与活塞环之间的高速冲击特点,设计高差速旋转"面-面"接触磨损试验装置。通过模拟活塞环与超长直列汽缸接缝处的接触状态、滑动速度所受蒸汽压力,测量活塞环、汽缸套不同位置的磨损量,观察活塞环、汽缸套磨损前后的形貌变化,探索在高速冲击下活塞环与超长直列汽缸套接缝处的磨损规律。结果表明:设计的高差速旋转"面-面"接触磨损试验装置,可以模拟超长直列汽缸与活塞环之间的高速冲击磨损行为;汽缸套接缝处存在倒角将增加该摩擦副磨损,尤其将大幅增加对摩活塞环的磨损;倒角汽缸套的"迎环面"磨损严重,行程中段及"背环面"磨损轻微。     

弹子加压装置接触状态有限元分析

针对弹子加压装置,采用ANSYS软件对弹子与弹子槽的接触状态进行了有限元仿真分析.有限元仿真计算结果与试验结果均表明:当载荷达到40 kN时,最大接触变形可达40μm,弹子盘的最大接触应力为1.4GPa,弹子的最大接触应力为1.32 GPa,均在弹性范围内.对于弹子与弹子盘的接触,采用经典的赫兹接触模型的计算结果与有限元仿真计算结果和实测结果存在较大的偏差,说明经典赫兹接触模型并不适用于弹子和弹子槽的接触分析,应对其进行修正.     

多层表面膜在滑动接触时的弹塑性有限元分析

本文研究梯度层、三明治层及普通多层膜覆层体受相同表面载荷滑动接触作用下的弹塑性变形情况。结果表明从表层至基体弹性模量逐渐降低的正样度硬覆层体,能显著改善膜层与基休界面附近的应变分布,沿纵向的应力分布曲线非常平滑,在膜层与基体界面阃及基体中的应力较小;三叫治覆层能显著降低膜层与基体界面处的最大剪应力,且裂纹尖端的应力值最小,但在界面附近的应力值和应变梯度很大：普通多层膜与单层膜相比,应力、应变分布没有明显的改进。通过对上述四种覆层体在应变、应力分布及裂纹应力场的分析可知,梯度层在这几方面都有较明显的优点,其它三种覆层体虽在某一方面有最突出的优点,但却在其它方面存在最明显的缺点。本文研究结果可为选择及设计覆层膜提供参考。     

线接触非稳态弹流问题的数值计算

非稳态弹流润滑是工程中常见状态,为了研究非稳态润滑时设备的工作性能,采用间接迭代法求解了周期载荷线接触弹流问题。通过算例研究工程上常见的余弦载荷作用下弹性流体动力润滑特性,探讨载荷、动载幅值和频率变化对油膜的影响。计算结果表明：随着载荷的增大,出口的颈缩现象减弱;随着频率和动载幅值的增大,压力曲线的形状发生改变,挤压效应明显。     

滑移速度对织构表面气穴效应的影响

为研究不同的滑移速度对织构表面气穴效应的影响,建立单个微凸体织构的二维计算模型,利用CFD方法模拟不同滑移速度下气穴效应在气体体积率、压力分布和壁面剪切力等方面的表现。研究结果表明:当滑移速度不超过5 m/s时,织构表面的流体中不产生气穴;当滑移速度由5 m/s逐渐增大到20 m/s时,在织构流体出口端的收敛区将生成气穴,气穴的大小随着滑移速度的增大而减小,气穴处的气体体积率随着滑移速度的增大而增加;当滑移速度继续由20 m/s增大至30 m/s之间的某值以后,气穴的大小不再减小,气体的体积率仍随滑移速度的增大而增加。滑移速度在5~30 m/s的范围内,滑移速度越大,产生的额外承载力越大,壁面剪切力越大。此外,气穴的存在有助于降低壁面剪切力。     

微坑分布位置对复合润滑结构缸套摩擦磨损性能的影响规律

采用电火花加工方法在FeNi合金镀铁缸套试样表面的止点、中点、全程位置刻蚀微坑织构,采用球磨法对微坑填充固体润滑剂MoS_2以制备复合润滑结构缸套。采用对置往复式摩擦磨损试验机,研究微坑分布位置对复合润滑结构缸套摩擦磨损性能的影响规律。采用SEM和EDS研究配副的磨损形貌。结果表明:复合润滑结构缸套能提高承载性能、降低摩擦因数,但不一定都能提高缸套的磨损性能和抗拉缸性能。唯有微坑分布在止点的复合润滑结构缸套相比未处理缸套,表现出良好的减摩耐磨和抗拉缸性能,摩擦因数降低了4.97%~6.26%,对磨环磨损量减少了58.3%,拉缸时间延长了10倍。随着往复运动的进行,微坑中的MoS_2逐渐向缸套表面转移,改善了止点区域的润滑性能,良好保护了摩擦界面。