陶瓷刀具材料与木质复合材料的摩擦特性分析

通过测试Al2O3基陶瓷材料、Si3N4基陶瓷材料及硬质合金材料等刀具材料与木质复合材料摩擦系数及磨损前后的粗糙度变化,分析了几种刀具材料与木质复合材料的摩擦特性。研究结果表明,陶瓷刀具材料与MDF、PB的摩擦性能要明显优于硬质合金刀具材料,且Si3N4基陶瓷材料优于Al2O3基陶瓷材料的摩擦性能;硬质合金材料与木粉/PE复合材料摩擦性能较陶瓷材料稳定;添加ZrO2的Al2O3基陶瓷材料摩擦性能优于未添加ZrO2的Al2O3基陶瓷材料;刀具材料种类对MDF摩擦系数的影响显著,而对PB摩擦系数的影响并不显著;正压力对摩擦力的影响不十分明显;添加ZrO2的Al2O3基陶瓷材料可以抑制腐蚀磨损。     

载荷对纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层摩擦磨损性能的影响

用脉冲电沉积技术制备表面平整光亮的纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层.采用XRD、TEM、SEM、EDS等方法研究了纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的微观组织结构、表面形貌和合金成分.研究了干滑动摩擦条件下纳米晶镀层的摩擦磨损性能、磨损后的组织结构和硬度的变化.结果表明：纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的晶体结构为单相面心立方结构.镀层的摩擦系数和磨损量随着摩擦载荷的提高而增大,即镀层的耐磨性随载荷的提高而下降.摩擦磨损使纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层发生晶粒长大,摩擦载荷越大,磨损后镀层的硬度越低.     

纳米硬质合金的ELID磨削

利用ELID磨削技术对纳米硬质合金的磨削性能进行了实验研究,并将纳米硬质合金的磨削性能和普通硬质合金的磨削性能做了对比.分析了磨削工艺参数如磨削深度、工件进给速度对磨削性能的影响.研究结果表明,在相同磨削条件下,纳米硬质合金磨削力高于普通硬质合金,磨削表面质量优于普通硬质合金.     

纳米SiO2/SCF/EP复合材料摩擦学协同效应

利用正交试验对纳米SiO2/SCF/EP复合材料摩擦学性能的协同效应进行了研究,就纳米SiO2含量、短碳纤维(SCF)含量和在粒子上形成接枝链的两投料单体的比例对摩擦学性能的影响进行了分析.结果表明,对磨损率而言,纤维含量的影响最大;对摩擦系数而言,纳米粒子含量的影响最大;两种接枝链的比例对摩擦系数和磨损率的影响都较小.用扫描电镜观察了复合材料的磨损面,分析了填料在摩擦过程中的作用.     

纳米SiO_2/SCF/EP复合材料摩擦学协同效应

利用正交试验对纳米SiO2/SCF/EP复合材料摩擦学性能的协同效应进行了研究,就纳米SiO2含量、短碳纤维(SCF)含量和在粒子上形成接枝链的两投料单体的比例对摩擦学性能的影响进行了分析.结果表明,对磨损率而言,纤维含量的影响最大;对摩擦系数而言,纳米粒子含量的影响最大;两种接枝链的比例对摩擦系数和磨损率的影响都较小.用扫描电镜观察了复合材料的磨损面,分析了填料在摩擦过程中的作用.     

活塞环表面处理对船舶主机缸套/活塞环摩擦学特性的影响

在使用普通CD40润滑油润滑的条件下,以磨损失重、表面粗糙度和摩擦系数为状态参量,采用表面渗氮和表面喷涂技术对活塞环进行处理,将处理后的活塞环对气缸套／活塞环摩擦磨损特性的影响进行了模拟试验研究,并与实际使用的活塞环的试验结果进行了比较。结果表明,表面经渗氮处理的活塞环的摩擦学性能最优。     

碳纤维填充PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

以碳纤维为填料制备PTFE复合材料,研究了该复合材料在干摩擦条件下与45#钢对摩时的摩擦磨损性能,并探讨了其磨损机理.试验结果表明:碳纤维能提高PTFE的硬度,碳纤维/PTFE复合材料的耐磨性能明显优于纯PTFE.当碳纤维含量较小时,其摩擦系数随碳纤维含量的增加而减小,碳纤维含量较高时,其摩擦系数随着碳纤维含量的增加而缓慢增大.摩擦表面SEM观察发现:纯PTFE材料的摩擦表面分布着较明显的犁削和粘着磨损的痕迹,而复合材料的磨痕较浅,这表明以碳纤维作为填料可有效地抑制PTFE的磨损.     

45钢室温渗硫工艺及渗硫层的微观分析

通过室温化学渗硫技术在45钢表面制备渗硫层,采用M-200型摩擦磨损试验机评价了渗硫层在定载荷和变载荷下的摩擦磨损性能,用扫描电子显微镜、三维轮廓仪和X射线衍射仪观察分析了渗硫层的形貌、结构、物相组成及其磨痕形貌.结果表明,渗硫层摩擦过程中硫元素会向对偶件扩散,并生成具有润滑作用的氧化物,摩擦系数一直很小.渗硫层减摩耐磨效果明显,有效改善钢的粘着磨损特性.     

DLC涂层硬质合金微钻的制备及其切削性能

在硬质合金微型刀具加工高硅铝合金等难加工材料时,通过采用改进的热丝CVD装置开展了DLC涂层硬质合金微钻制备工艺优化,得到了最优沉积工艺,并配合高速加工高硅铝合金(Si15%)材料微小孔钻削性能对比试验,分析了刀具的磨损机理.结果表明:两步预处理方法适合复杂形状硬质合金衬底的预处理方法.钻削高硅铝合金时,DLC涂层具有低摩擦系数和高耐磨损特性,同等切削条件下,涂层微钻的切削寿命比未涂层硬质合金微钻提高了10倍.     

单一金相组织下轮轨材料摩擦磨损实验研究

运行中的高速列车,轮轨间横向与径向相对摩擦运动会对轮轨产生不可忽视的破坏作用。本文以车轮钢CL60和钢轨钢U71Mn的单一金相组织试件为研究对象,使用销-盘式摩擦磨损试验机进行了不同滑动速度和不同接触应力下轮轨材料的滑动磨损试验研究。结果表明:在不同滑动速度和接触压力下,单一金相组织轮轨摩擦副的平均摩擦系数或磨损率随金相组织的变化趋势基本一致,相同组织摩擦副的平均摩擦系数或磨损率小于相异组织摩擦副的平均摩擦系数或磨损率;随着滑动速度或接触应力的增大,轮轨平均摩擦系数或磨损率逐渐减小并趋于稳定趋势。     

硬质合金刀具高速铣削航空铝合金时的磨损形态及磨损机理

对硬质合金整体立铣刀高速铣削加工航空铝合金时的刀具磨损形态及其磨损机理进行了观察和分析.结果表明:在高速切削条件下,硬质合金整体立铣刀的磨损形态主要表现为涂层破坏、月牙洼磨损、微崩刃、剥落和破损等.磨损机理主要是粘结磨损、扩散磨损以及疲劳磨损.与常速铣削磨损机理的不同之处在于高速旋转形成的热、力耦合的应力场对硬质合金刀具的作用与冲击影响占主导地位.     

深松铲尖等离子堆焊涂层组织结构及性能研究

磨损是深松铲尖失效的主要原因,造成材料的巨大损失。利用等离子弧堆焊技术在深松铲尖制得铁基-碳化钨复合涂层材料,增大耐磨性以延长其使用寿命。研究不同比例WC粉末的铁基合金的硬度、显微组织、在田间的摩擦磨损性能及WC粉末比例对显微组织的影响规律。结果表明:堆焊层中无裂纹、气孔等缺陷;涂层组织包括树枝晶和枝晶间多元共晶组织;在相同的试验条件下,堆焊涂层的耐磨性明显高于普通深松铲尖,且深松铲尖的耐磨性随着碳化钨质量分数的增加而增强;当碳化钨含量在40%时,堆焊层的硬度和耐磨性能最强,初始碳化钨颗粒的沉淀和熔解并与铁基合金元素发生相互作用形成共晶组织、长条状沉淀物是增强耐磨性的原因。     

S50MC柴油机气缸套-活塞环磨合磨损的模拟试验研究

采用销-盘摩擦磨损实验机对S50MC型船用柴油机气缸套-活塞环摩擦副进行了磨合磨损试验,在定载荷条件下,分别测定了处于磨合期内的气缸套-活塞环在浸油润滑和滴油润滑两种方式下运转的摩擦系数、磨损失重及磨损失重率、表面粗糙度等参数。结果表明：采用多个参数综合评定气缸套-活塞环的摩擦磨损及润滑过程均具有一致性;试验条件不同,摩擦副磨合磨损性能存在较大差异;浸油润滑方式下摩擦副的磨合质量优于滴油润滑方式下的磨合质量。     

复合矿物纤维增强制动衬片的力学及摩擦磨损性能研究

为了从环保角度设计新型摩擦材料,选用复合矿物纤维和无公害填料,采用热压工艺制备制动衬片,并通过力学性能、摩擦磨损性能对其进行表征。结果显示,摩擦材料的冲击强度为2 383.9 J/m2,洛氏硬度值为71.3;摩擦因数随摩擦盘温度的升高呈下降趋势,摩擦因数稳定,且偏差较小,衰退率为38.4%;比磨损速率随盘温升高则呈上升趋势。复合矿物纤维增强制动衬片的力学性能及摩擦磨损指标均已达到国家标准。     

用于高硬度模具钢SKD11的铣刀几何角度优化及试验

在切削淬硬模具钢SKD11中,为开发和选用与生产条件相匹配的具备优化几何角度的高性能铣刀,对专用于高硬度模具钢SKD11铣刀的几何角度进行了优化及试验分析.设计了4类不同几何结构的TiAlN复合涂层铣刀.从切削力、切削振动、切削变形、铣刀耐用度以及铣刀磨损机理等方面对这4类铣刀高速铣削SKD11过程进行了研究,综合评价其铣削性能,确定了在常用的高速加工生产条件下的优化铣刀.所选择的优化槽形铣刀具的寿命比之其他刀具延长3倍,在切削力和切削振动方面,该刀具具有最稳定的表现,而且大小较其他刀具下降70%.     

电弧喷涂3Cr13强化秸秆压块机模块试验研究

针对秸秆压块机模块磨损失效问题,分析了模块失效机理,提出了采用电弧喷涂3Cr13丝材对秆压块机模块表面进行强化和修复新工艺。采用正交试验和极差分析法研究了喷涂电流、喷涂电压、喷涂距离、喷涂气压对涂层耐磨性的影响规律,优化了压块机模块电弧喷涂3Cr13工艺参数,测试了3Cr13涂层的摩擦系数。结果表明:涂层摩擦系数为0.36,远低于铸钢摩擦系数0.8,涂层具有优异的耐磨性。