磨料对材料表面磨损作用力及磨损机理的研究

用工业纯铁,不同热处理的65Mn钢以及高铬白口铁试样在销盘式磨粒磨损试验机上进行磨损试验。用动态应变仪-磁带记录器-数据处理计算机仪器组配记录、测定了磨料磨损过程中,磨粒和试样磨损表面间的磨损作用力,研究了磨料粒度、载荷、试样材料及硬度对磨损作用力、磨损量的影响;分析了随磨料粒度的变化,磨损机制变化的规律,进一步探讨了磨损机理。     

正火处理对球墨铸铁性能影响分析

在保护性耕作过程中,深松铲铲尖极易磨损,磨损后的铲尖耕作阻力变大,拖拉机油耗增加,导致材料浪费及农业作业成本增加。研究正火处理对球墨铸铁性能的影响,从试验结果中可以看出,正火处理是提高球墨铸铁铲尖耐磨性的有效方法,铲尖经过热处理后冲击韧性提高1.5倍,随着正火温度的提高,铲尖韧性提高,耐磨性和硬度反而下降。综合试验结果及实际问题,确定最佳正火温度是890℃,经过890℃正火处理后,试样的力学性能是:维氏硬度475 HV_(0.1),冲击功2.36 J;转速200 r/min,载荷为50 N,时间30 min的磨损失重是0.070 g。     

小麦制粉过程中辊间压力对磨辊磨损性能的影响

为了研究小麦制粉过程中辊间压力对磨辊磨损性能的影响,本文采用与辊式磨粉机工况相似的三体磨料磨损试验机进行磨损试验,考察了在不同载荷压力下小麦粉料对白口铁磨损性能的影响,计算磨损失重,观察磨损表面形貌,分析磨损机制。结果表明:随着载荷的增加,磨损失重增大,磨损量与载荷压力成正比例关系。磨损机理是以显微切削作用为主的磨粒磨损和疲劳磨损交互作用的结果。     

带自调整装置的摩擦磨损试验机设计与试验

研制了一台带自调整装置的摩擦磨损试验机,能调整上试样的位置和状态,使摩擦面保持理想接触,并保证试验载荷作用在摩擦面的对称中心平面内,使该试验机更适合于摩擦机理研究和材料耐磨性测试。     

氮化处理粉末烧结材料耐磨性研究

利用MM－200磨损试验机研究了气体氮碳共渗和离子氮化处理铁基粉末烧结材料的氮化层对基磨损特性的影响，同时对其磨损机理进行了分析，研究结果表明，气体氮碳共渗和离子氮化处理改善了铁基粉末冶金材料的耐磨性，提高了磨损过程中的承载能力，离子氮化粉末冶金材料比气体氮碳共渗的粉末冶金材料具有更好的耐滑动磨损性能，氮碳共渗的粉末冶金试样在低于200N载荷对主要为氧化磨损，在高于200N载荷时为剥层磨损，离子氮化处理的铁基粉末冶金材料在给定试验条件下主要为氧化磨损。     

微细电火花线切割加工表面干摩擦磨损特性

以球—面接触方式,在0.6mm振幅下,研究微细电火花线切割加工表面在不同载荷和不同频率下的往复滑动干摩擦磨损行为,并探讨其磨损机理。结果表明,微细电火花线切割加工的模具钢M42表面,随着载荷的增加,摩擦过程转变为三体摩擦,降低了摩擦因数;随着频率的增加,由于温升形成的氧化膜降低了微凸体接触界面的抗剪强度,从而使摩擦因数降低;磨损体积随着载荷和频率的增大均呈增大的趋势,磨痕呈现为典型的粘着磨损和氧化磨损机制。     

苜蓿草颗粒制粒环模磨损失效分析与磨料磨损试验研究

分析观察测量失效的环模,磨料磨损是它的主要失效形式。在磨料磨损试验机上考察苜蓿草粉对环模材料3Cr13的摩擦磨损行为,用轮廓仪测量试样的体积损失,并利用扫描电镜对试样摩擦表面形貌进行观察研究。结果表明在软磨料磨损下,3Cr13磨损表面形貌呈现塑变磨损特征,并伴有一定程度的微观切削,因此,在一定硬度下,提高3Cr13的表面韧性是提高环模使用寿命的有效方法。     

球阀密封面激光熔凝强化工艺及性能的研究

课题组采用激光熔凝强化技术对球阀密封面进行强化处理。在常见阀门材料304不锈钢表面构造出弓字形的强化层,对试样强化层的硬度和耐磨损性能进行测试,研究激光重熔对球阀耐磨性的影响。仿真结果表明,激光熔凝处理显著改善了304不锈钢阀门的表面性能,强化层的厚度达到179.7 μm,单道熔凝层显微硬度最高值可达290 HV_0.3以上,熔凝层平均硬度约为250 HV_0.3～280 HV_0.3,较基材提高了25%以上。熔凝试样主要磨损机制为磨粒磨损,大大减少了粘着磨损,熔凝层耐磨性能明显提升。     

苜蓿草粉对金属材料的磨料磨损试验

选用与环模制粒工况相似的磨料磨损试验机,以首蓿草粉为磨料对试样进行磨料磨损试验.通过磨后表面的硬度和化学成分测定、微观结构和表面形貌观察,考察了苜蓿草粉对4种金属材料的磨料磨损.结果表明,4种材料的体积磨损量由小到大依次为3Cr13、9SiCr、45号钢、HT200,试样的磨损表面发生了物理和化学变化."软磨料磨损"中伴有"硬磨料磨损"的特征,显微切削和应变疲劳剥落为其主要磨损形式.     

不同元素对卧式TMR搅拌机刀片磨损性能影响

针对在运行过程中卧式TMR搅拌机刀片易磨损问题,以刀片为研究对象,采用直读式火花光谱仪对不同刀片试样进行元素检测,并使用MMQ-02G型高温摩擦磨损试验机对刀片试样进行磨损试验,其中重点通过三维形貌仪对试样磨痕形貌、宽度与深度进行检测分析,探讨不同元素对刀片磨损性能影响。研究结果表明:含较多锰、氮元素刀片试样的摩擦系数最低,磨损率达到最低值0.0025 mm~3/(N·m),该刀片试样中锰、氮元素与基体相溶形成固溶体,对刀片进行固溶强化作用提高试样表面的强度和硬度,从而改善材料的耐磨性。     

履带拖拉机支重轮的塑变磨损研究

采用有限元分析方法对履带拖拉机支重轮在工作过程中所受接触应力进行了计算，并进行了实验室磨损试验和试车磨损试验，深入研究了支重轮的磨损形变机制。结果表明：支重轮由于具有较低的轮面硬度和较大边缘接触应力，因此在较短的工作期间内发生严重的塑变磨损，进而产生变形、失效；感应加热表面淬火可以大幅度提高支重轮的轮面硬度，能够有效提高支重轮的耐磨性。     

提高履带拖拉机支重轮耐磨性研究

通过对支重轮失效形式的分析、支重轮与履带板接触应力的分析计算及磨损试验 ,提出提高拖拉机支重轮耐磨性的措施及建议。     

支重轮履带板接触应力的有限元分析

对 3种机型拖拉机的支重轮与履带板之间的接触应力分别在 3种工况下进行了有限元分析 ,得出接触应力分布的规律及其最大值 ,为解决支重轮和履带板的塑性变形问题及摩擦磨损行为分析提供了有价值的参考数据。     

不同润滑状态下农机传动用链条的磨损特性

以三轮农用车链条为例,研究了不同润滑状态下农机传动用链条的磨损形式与机理,指出了定期人工滴油润滑的外驱动链条的主要磨损形式是以磨粒磨损为主,并伴随着疲劳磨损;油池润滑的内驱动链条的主要磨损形式是疲劳磨损。通过对其表面形貌分析,探讨了不同润滑状态下的链条磨损特性,提出了套筒和销轴零件表面硬度的主匹配关系。     

O型圈农机传动滚子链的耐磨性研究

通过O形圈农机滚子链和普通滚子链的台架对比磨损试验，研究了两种链条的磨损机制，微观分析表明，对于锁轴和套筒铰链磨擦副而言，O形圈链条是以疲劳磨损为主，伴随着磨粒磨损；普通滚子链是以粘着磨损为主，伴随着磨粒磨损，对于O形圈和链板平面摩擦副而言，其磨损机制是以疲劳磨损为主。文中也指出了国产O形圈链条质量上存在的问题。     

铰链密封式传动滚子链的道路试验研究

通过30000km道路行驶试验研究表明，密封滚子链的磨损形式，对销轴和套筒而言是以疲劳磨损为主,伴随有粘着磨损与磨粒磨损；对链板和O形圈而言主要是疲劳磨损，并且O形圈的磨损要比链板的磨损严重得多。销轴和套筒表层磨损后产生了循环硬化特性，有利于提高其铰链副的耐磨性。     

平模式生物质成型机压辊的改进设计

针对平模式生物质成型机的主要工作部件压辊在工作过程中的快速磨损、使用寿命较短、磨损失效后不便于更换、维修费用高等问题进行了改进设计。通过将整体式压辊改为组合式后,压辊芯和压辊齿圈可单独加工制造,只有压辊齿圈采用了合金材料,减少了合金材料的使用量,降低了成型机的制造成本,方便了压辊齿圈的维修与更换;压辊齿圈外缘的齿槽由直齿改为斜齿后,能够增大压辊与物料之间的摩擦力,提高压辊攫取物料的能力,使压辊运行更为平稳;将压辊轴承改为两个单列圆锥滚子轴承、对称安装结构后,压辊轴承的承载能力可提高近1倍,大大延长了轴承的使用寿命。通过对压辊材料的试验表明,发现使用合金结构钢27SiMn代替45号钢。     

激光微造型凸轮副的摩擦磨损

采用UMT-2多功能摩擦磨损实验机,模拟内燃机凸轮/滚轮工况条件,考察了多种激光微造型形貌试样表面的摩擦磨损特性.实验结果发现,与未处理光滑表面相比,激光微造型试样表面的耐磨、抗擦伤性显著提高,其中,凹坑造型表面的摩擦因数显著下降,而凹槽表面的摩擦因数相对较大.这说明凹槽形貌会增大表面摩擦,而凹坑形貌具有一定的减摩效果.合理选择凹坑的深度及其面积占有率,并进行微形貌几何参数的优化组合,可达到最佳减摩效果.     

表面改性粉末冶金件耐磨性影响因素分析

用纳米Al2O3与铁粉相混合作为铁基粉末冶金件的表面改性材料，通过激光熔覆试验对冶金件进行表面改性。运用优化设计法。在MM-200摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验，纳米Al2O3与铁粉涂层激光熔覆后，粉末冶金件表面耐磨性显著提高，得出影响耐磨性因素的回归方程。方程表明：纳米Al2O3的质量分数与载荷都是影响耐磨性的显著因素，且载荷的影响较纳米Al2O3质量分数显著。磨损量对比曲线显示，当纳米Al2O3质量分数为4％、8％时，随载荷增大磨损量趋于一致。     

三轮农用车正时链和传动链的磨损特性

通过三轮农用车正时链和传动链道路行驶磨损试验,研究了正时链和传动链的磨损机制,指出了油润滑条件下正时链的主要磨损机制是疲劳磨损,定期刷油或滴油润滑条件下传动链的主要磨损机制是磨粒磨损,分析了目前行业内台架磨损检验方法的局限性。通过微观分析阐述了套筒和销轴零件的表面硬度、显微硬度及其梯度、金相组织等对链条耐磨性的影响规律,并提出了在不同磨损机制下的摩擦学设计原则。