关键词： 碳钢   铁基自熔合金   碳化钨   复合涂层   显微硬度   摩擦磨损行为  

摘要： [目的]以铁基自熔合金涂层来改善45钢的耐磨损性能。[方法]采用火焰喷涂−真空重熔复合工艺在45钢表面制备了不同配比的NF6铁基自熔合金+WC复合涂层。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计及摩擦磨损试验机,探究了WC含量对复合涂层表面形貌、元素分布、物相组成、显微硬度及摩擦磨损行为的影响。[结果]NF6铁基自熔合金+WC复合涂层由富Cr树枝晶和富Fe、Si、W的基体组成,生成了Cr_(7)C_(3)、Fe_(2)Si、WC、W_(2)C、Ni–Cr–Fe、Fe–Cr等硬质相。WC含量增加有利于提高涂层的显微硬度和耐磨性,使涂层的磨损机制由粘着磨损转变为磨粒磨损。但WC含量过高时涂层界面结合效果变差,涂层一侧出现明显的未熔合裂纹和未熔化颗粒,造成显微硬度和耐磨性下降。WC含量为15%时,涂层的平均显微硬度约为1079.15 HV0.5,摩擦因数约为0.58。[结论]适宜的WC含量有利于获得综合性能较好的铁基自熔合金复合涂层。

关键词： 纳米自润滑   镶嵌结构   摩擦磨损   采煤机滑靴  

摘要： 目的 为了解决采煤机滑靴的摩擦损耗严重问题，提出纳米镶嵌式自润滑采煤机滑靴。方法通过实验制造不同纳米镶嵌自润滑试件并使用摩擦磨损试验机研究不同纳米自润滑材料的摩擦系数，选取最佳纳米自润滑材料。通过仿真对比研究不同拓扑形状在镶嵌结构面积比为10%、20%、30%时的滑靴表面摩擦力、体积磨耗和摩擦应力并选出镶嵌结构的最优拓扑形状。建立分析两种圆形镶嵌结构的仿真分布模型，通过响应曲面法优化各分布参数及结构参数。最终通过摩擦磨损实验和超景深三维显微观测实验检验纳米镶嵌自润滑采煤机滑靴的摩擦特性和磨损状态。结果最佳纳米自润滑材料为石墨烯且其平均摩擦系数为0.1，镶嵌结构的最优拓扑形状为圆形，镶嵌结构最优分布参数和结构参数为长中心距为12.3mm，宽中心距为11mm，半径为4.1mm，镶嵌结构的定位尺寸参数分别为7.2mm和12.7mm，交错分布镶嵌结构减摩润滑效果最佳。交错分布模型的全局平均摩擦系数为0.1423，表面三维形貌最大划痕为35.76 μm，与无镶嵌结构试件相比分别降低了30.55%和58.58%。结论圆形交错分布纳米镶嵌式石墨烯自润滑采煤机滑靴具有最佳减摩润滑效果，能有效提升采煤机滑靴的耐磨性，延长采煤机滑靴的使用寿命。

关键词： Si   N   润滑脂   摩擦磨损   磨损表面  

摘要： 为研究三种润滑脂（L252、L75和LGLT2）对Si3N4/Si3N4球-块配副的润滑效果，使用多功能摩擦磨损试验机进行不同载荷和滑动速度下的摩擦磨损试验，通过超景深三维显微镜观察试验后的Si3N4块表面形貌，分析其磨损规律和润滑机理。结果表明：不同种类的润滑脂对Si3N4/Si3N4配副的摩擦磨损性能均影响显著，都有效降低了其摩擦系数，且Si3N4/Si3N4配副对试验所用的润滑脂有良好的适应性，所有试验润滑脂均未失效。在试验参数范围内，滑动速度最大时，由于L252的复合锂基稠化剂具有更好的剪切稳定性，L252被剪切释放的基础油流失最少，润滑效果最好；载荷最大（80N）时，LGLT2润滑下的摩擦系数最小且变化最平稳，润滑效果最好，在该工况下，稠化剂对润滑脂性能的影响大于基础油。

关键词： 滑动轴承   自润滑轴承材料   环氧树脂   摩擦系数   磨损率   有限元分析  

摘要： 在环氧树脂(EP)中加入一定量的r-GO和不同比例的TiO_(2),研究其对EP材料摩擦磨损性能的影响,并基于滑动轴承接触理论,利用ABAQUS有限元软件对添加r-GO/TiO_(2)/EP自润滑层的滑动轴承进行仿真分析,结果表明,加入r-GO或r-GO/TiO_(2)能显著改善EP材料的摩擦学性能,TiO_(2)质量分数为30%的r-GO/TiO_(2)/EP复合材料的摩擦磨损性能最佳;r-GO/TiO_(2)/EP自润滑层的引入能改善轴承的应力和应变分布。

关键词： 激光熔覆   CoCrW   Mo含量   摩擦学性能   磨损机制  

摘要： 目的考察不同含量的Mo元素对激光熔覆CoCrW涂层摩擦磨损行为的影响。方法采用激光熔覆技术制备不同Mo含量的CoCrW涂层,利用扫描电子显微镜、能谱分析仪和X射线衍射仪分析涂层的物相及元素组成,通过显微硬度计和高温摩擦试验机测试并分析涂层的硬度和摩擦学性能。结果不同Mo含量的熔覆层与基材均为冶金结合,涂层组织均匀致密,熔覆层主要由γ-Co和碳化物组成。在激光熔覆过程中,涂层的微观组织结构由中部粗大的树枝晶组织逐渐转变为表面尺寸较小的柱状晶和胞状晶组织。碳化物相的含量随着涂层中Mo含量的增大而增大,显微硬度也随之增加。当涂层中Mo的质量分数为30%(M3涂层)时,显微硬度达到最大值(954HV0.2)。在往复摩擦条件下,与Si3N4对磨时,随着温度的升高,4种涂层的摩擦因数和磨损率均表现出先升高后降低的趋势。在常温下,涂层以磨粒磨损为主。在400℃下,黏着磨损加剧。随着温度的升高,磨痕表面氧化物逐渐增多,在600~800℃下氧化釉质层逐渐形成,并致密化,改善了涂层的摩擦学性能。其中,M3涂层(Mo的质量分数为30%)在室温至高温范围内的耐磨性能最优异。结论随着Mo含量的增加,在固溶强化和弥散强化的协同作用下,激光熔覆层的硬度和摩擦学性能显著提高。在高温下,Mo元素促进了氧化釉质层的形成和致密化,对涂层的摩擦学性能改善更为明显。

关键词： 机械密封   高铬马氏体不锈钢   摩擦磨损   细晶强化   碳化物  

摘要： 铬钢是常用密封环材料，不同牌号的铬钢表现出不同的机械性能。国内某石油化工泵采用未知牌号进口高铬马氏体不锈钢密封环，与浸锑石墨密封环配副，长期服役仍能保持良好的密封性能。为此，本论文中采用多功能摩擦磨损试验机，对比研究了2种国产高铬马氏体不锈钢9Cr18和9Cr18MoV与浸锑石墨配副的摩擦学行为，旨在为高性能铬钢密封环的国产化选材提供数据支撑。往复滑动磨损试验结果显示：与9Cr18相比，9Cr18MoV与进口Cr合金的摩擦磨损行为更为相近。销-盘式旋转磨损试验结果显示：在不同载荷、线速度和润滑工况下，9Cr18MoV表面摩擦系数、磨损以及接触界面温升均低于9Cr18，表现出优异的摩擦学性能，在高性能铬钢密封环材料领域极具应用潜力。9Cr18MoV优异的摩擦学性能与其微观结构和化学成分密切相关，微量Mo元素和V元素能够细化晶粒且促进大颗粒碳化物在晶界处析出，从而提高材料抵抗变形和破坏的能力，并降低硬质碳化物颗粒在摩擦磨损过程中脱落的风险，提高材料耐磨性。

关键词： 环氧树脂   石墨   六方氮化硼   复合涂层   钛合金   摩擦磨损  

摘要： [目的]为克服钛合金表面硬度低、耐磨性差、粘合磨损严重等问题,研究了石墨与六方氮化硼(h-BN)在环氧树脂基涂料中共掺杂对其耐摩擦磨损性能的影响。[方法]采用刷涂法在TC6钛合金表面制备了不同石墨/h-BN质量比的环氧树脂基复合涂层,考察了涂层的附着力、铅笔硬度、摩擦因数、磨损三维形貌、磨损机制及腐蚀电化学行为。[结果]由h-BN和石墨构成的共轭润滑相能够发挥出比单一颗粒更优异的性能。石墨与h-BN的质量比1∶1时,涂层的附着力达到23.47 MPa,耐磨性和耐蚀性最佳。h-BN作为硬质相能改善涂层在高载荷和高转速下的抵抗能力,复合颗粒涂层的摩擦因数及比磨损率都低于单一颗粒涂层。涂层的磨损机制随着h-BN添加量的增大由以滑动摩擦为主导转变为以粘着磨损为主导。[结论]相较于传统的耐磨和减摩涂层,本涂层兼顾了硬度及自润滑性,同时实现了低摩擦因数和低磨损率,有一定的应用潜力。

关键词： 热处理   摩擦磨损   2205双相不锈钢   不同载荷  

摘要： 对2205双相不锈钢施加不同的固溶温度进行热处理,研究其在不同载荷下的摩擦磨损性能。通过观察磨损表面,分析了载荷和固溶温度对该材料的磨损机制、磨损体积和摩擦系数的影响。研究结果表明:在同一固溶温度下,摩擦系数与载荷呈负相关,载荷越小,摩擦系数越大;随着载荷的增加,磨损量相应增加。2205双相钢在1000℃、1040℃和1080℃三种固溶温度下均表现出较好的耐磨性能;在20 N载荷下,2205双相钢的磨损机制主要表现为轻微的磨粒磨损和轻度氧化;在60 N载荷下,磨损机制向黏着磨损和塑性变形转变;在100 N载荷下,磨损机制为严重的黏着磨损和疲劳破坏。

关键词： 激光淬火   Ni⁃P合金   QPQ(氮碳氧复合处理技术)   铜⁃石墨自润滑材料   摩擦磨损  

摘要： 合理的配副能够提高轮胎活络模具摩擦副的服役寿命,但目前缺乏对轮胎活络模具实际摩擦工况下配副的研究,针对此现状开展了研究,为合理选择轮胎活络模具的摩擦副提供指导。为模拟轮胎活络模具实际摩擦工况,自主研发了试验设备,分别采用激光淬火试块、Ni⁃P合金试块、QPQ(氮碳氧复合处理技术)试块与铜⁃石墨自润滑材料配副,对比了3组摩擦副的摩擦系数、磨损量、磨损后表面以及磨屑的形貌和成分,阐明了摩擦磨损的机理。结果表明:与铜⁃石墨自润滑材料配副,激光淬火试块和QPQ试块的摩擦系数曲线平缓稳定,而Ni⁃P合金试块的摩擦系数曲线波动范围较大,平均摩擦系数由小到大依次为激光淬火试块

关键词： 低合金球墨铸铁   油润滑摩擦磨损   磨粒磨损   碳化物   石墨球  

摘要： 在现有QT600-3铸铁中添加质量分数0.5%铬和0.01%铋元素后,采用熔炼铸造成型方法制备了一种低合金球墨铸铁,研究了该球墨铸铁的显微组织以及在油润滑条件下不同载荷(400,800,1200 N)和不同磨损时间(3,6,9,12 h)下的摩擦磨损性能,并与QT600-3铸铁和合金灰口铸铁进行对比。结果表明:低合金球墨铸铁的组织由石墨、马氏体和碳化物组成,石墨呈球形,相对于QT600-3铸铁的石墨球更加细小,数量更多,形状更圆整;低合金球墨铸铁的碳化物含量高于合金灰口铸铁和QT600-3铸铁。低合金球墨铸铁的体积磨损率随着载荷的增加而增大,随着磨损时间的延长呈先增后降再增的趋势;在载荷1200 N、磨损时间12 h条件下低合金球墨铸铁的体积磨损率为10.7×10^(-13)·mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),与合金灰口铸铁和QT600-3铸铁相比分别降低25%和78%,具有最好的耐磨性能;低合金球墨铸铁的磨损机制主要为磨粒磨损,组织中大量细小的碳化物可抵抗犁沟的扩展,减轻磨粒磨损程度,同时较高球形度的石墨球可降低材料剥落和开裂的可能。