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关键词： Cr/CrAlN多层涂层   多弧离子镀   微观结构   磨损  

摘要： 为改善TC4钛合金(Ti-6A1-4V)表面力学性能和抗磨损性能,利用多弧离子镀技术在其表面沉积制备Cr层与CrAlN层交替(1、5和10个循环周期)沉积的Cr/CrAlN多层涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、轮廓仪、洛氏压痕仪、显微硬度计、球盘摩擦磨损等对涂层的微观结构和性能进行研究。结果表明:Cr/CrAlN-1涂层的主要物相为固溶的(Al,Cr)N相,而Cr/CrAlN-5和Cr/CrAlN-10多层涂层的主要物相为固溶的(Al,Cr)N相和Cr相。随着循环周期的增加,(Al,Cr)N相的优先生长方向由(111)晶面转变为(200)晶面,同时涂层的晶粒尺寸减小。金属Cr层的加入和多层结构可以显著增加Cr/CrAlN多层涂层的膜-基结合强度。此外,Cr/CrAlN涂层显著提升了钛合金基体的硬度和耐磨性能,其中Cr/CrAlN-1的显微硬度(2465HK_(0.025))最高,而Cr/CrAlN-5的磨损率(1.52×10^(-6)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1))最低,Cr/CrAlN多层涂层的磨损失效机理主要为氧化磨损。

关键词： 机械设备   金属材料   磨损防范策略  

摘要： 金属材料磨损是导致金属零件失效的主要原因之一,随着机械设备使用时间的延长,不可避免会发生金属材料磨损,这种磨损主要是由于金属零件相互接触产生摩擦形成的,能够改变金属零件的尺寸、形状和表面质量,造成机械设备安全隐患。分析机械设备金属材料磨损的原因和危害,给出科学的防范策略。

关键词： 自动加注   机械系统   电控系统   PLC  

摘要： 为了解决某特种装备缺少高效安全可靠的燃油自动化加注装置的问题,提出了一种可移动燃油自动加注装置的设计方案。针对加注装置对其机械系统进行了设计,利用触摸屏和接口控制技术设计了加注装置的电控系统。电控系统硬件基于西门子触摸屏和S7-200 Smart PLC,使用触摸屏编写软件WinCC flexible SMART V3及下位机PLC程序编写软件STEP7-Micro/WIN SMART编写算法程序来完成数据的采集和控制等功能,并通过以太网接口实现上位机触摸屏和下位机PLC之间的实时通信。结果表明,设计的可移动自动加注装置高效、安全、可靠,且定量加注精度达到±0.3%,为液体加注提供了一定的方法和参考。

关键词： 综合磨损效率   套管磨损预测   磨损测试   套管磨损效率比   钻井工程  

摘要： 随着深井、超深井、大位移井钻井技术的发展,套管磨损问题变得越来越突出,严重的套管磨损会导致井下管柱强度的降低,影响钻井工程的安全性与可靠性。文章在前人所建立的单一磨损效率模型的基础上建立了综合磨损效率模型。该模型依赖三个系数:套管磨损效率系数E,钻柱接头磨损效率系数E,综合磨损效率系数E。该模型预测了摩擦副磨损体积,并引进了套管磨损效率比(E/E)和套管磨损体积(V/V)来衡量套管在不同材料、不同钻井液和不同接触力下相对于摩擦副的相对磨损效率以及总摩擦副磨损体积已知的情况下的套管磨损体积,并进行了22组磨损测试试验来校准该模型参数。实验结果表明:对于同一钢级摩擦副,水基钻井液会加剧摩擦副的磨损;较高密度的石灰石加重剂会导致钻杆接头磨损速率大于套管磨损速率;在相同的套管磨损体积比增量条件下,水基钻井液中套管磨损效率比增幅要稍大于油基钻井液中的效率比增幅;对已钻井H1井实钻参数反演套管磨损效率系数,对类似工况下具有相同井身结构的待钻井H2井进行套管磨损预测,文章建立的套管综合磨损效率模型考虑了钻柱接头的磨损情况,计算结果略小于前人建立的套管磨损效率模型。该模型能使套管磨损预测结果更加精确,有助于提高超深井,大位移井裸眼延伸极限的评估,使得钻井效益最大化。

关键词： 汽车发动机   机械系统   故障原因  

摘要： 在当前时代,汽车已经成为人们出行的重要工具。调查结果显示,汽车的销量呈现逐年上升趋势。汽车在使用过程中,一旦发动机发生故障,会直接影响用户的使用体验。该文分析汽车发动机机械系统的故障原因,并且提出一系列具体的诊断策略。

关键词： 锻锤   磨损   热锻工艺   正交试验   Archard理论   寿命预测   数值模拟  

摘要： 基于修正的Archard磨损模型,将正交试验设计方法与数值模拟相结合,对径向热锻过程中锻锤磨损的影响因素进行敏感性分析,讨论了主要影响因素与锻锤磨损行为之间的关系,分析了锻锤工作面磨损深度的分布规律,并通过构建锻锤累计磨损量与锻造次数的关系,对锻锤的使用寿命进行预测。结果表明,径向压下率和摩擦系数是影响锻锤磨损的主要工艺因素,最优热锻工艺参数组合为:锻锤预热温度500℃、锻造速度400 mm/s、压下率4%、摩擦系数0.4;锻锤严重磨损区域位于成型区,呈条状分布,其中成型区入口处磨损最为严重;基于25次锻造后获得的锻锤累计磨损量与锻造次数的拟合关系,预测得到该锻锤的最大许用次数为488731次。

关键词： 地铁列车   浸铜碳滑板   磨耗机理   微观分析   电弧烧蚀  

摘要： 为探究地铁受电弓碳滑板表面磨耗机理,以运行于国内某地铁线路磨耗前后的受电弓浸铜碳滑板材料为对象,通过电子显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电镜和能谱仪等对其表面微观形貌及化学成分进行微观测试和分析。结果表明:磨耗后的受电弓碳滑板表面颜色发生显著改变,表面形貌特征也由加工沟壑转变为磨痕、少数裂纹和电弧烧蚀孔洞;SEM和EDS结果显示,在未磨耗的受电弓碳滑板表面上C和Cu相间分布,界限较为清晰,而磨耗后的表面C元素和Cu元素分布均匀、无明显界限,在磨耗过程中生成了氧化膜;电弧烧蚀聚集在Cu分布相对集中的区域。碳滑板表面的主要磨耗形式有电弧烧蚀、机械磨损、磨粒磨损和材料转移等,其中电弧烧蚀对磨耗影响最大,诱发电弧烧蚀坑,材料表面呈现出典型的崎岖粗糙形貌,摩擦条件显著恶化,使得弓网振动加剧,进一步影响摩擦表面,导致接触副温升和电弧烧蚀加剧,由此带来的高温诱发材料转移;在多种磨损形式的共同作用下,受电弓碳滑板表面裂纹不断萌生和扩展,最终表面材料发生脱落,造成碳滑板表面磨耗。

关键词： 滚动轴承   保持架   镍基合金   固体自润滑材料   摩擦因数   磨损率  

摘要： 采用复压复烧工艺制备以Ni-Cu合金为基体的石墨自润滑复合材料,在Rtec高温摩擦磨损试验机上开展不同温度、载荷、介质环境条件下的摩擦磨损试验,利用三维形貌仪观察圆盘试样的磨损形貌并得出其材料的Archard磨损率。结果表明:随着载荷增大,摩擦因数略有减小,稳定性提高,磨损痕迹越来越明显;随着温度升高,摩擦因数先减小再增大,稳定性降低,磨损情况越来越严重;水介质环境下,摩擦因数变大,稳定性降低,磨痕宽度和深度明显变大;温度和介质环境对磨损率的影响更加明显,常温(25℃)水介质、高温(300℃)干摩擦、常温干摩擦工况下所得磨损率之比约为81∶37∶1。

关键词： TiC钢结硬质合金   Fe-Cr-C-Nb堆焊合金   磨粒磨损   滚动接触  

摘要： 采用真空烧结得到TiC钢结硬质合金,对其进行190 N载荷不同转速下的干砂橡胶轮磨损试验,并与Fe-Cr-C-Nb堆焊合金进行对比。通过扫描电镜及能谱分析、磨损失重测试等显微分析方法对两种试样的显微组织及磨痕特征进行分析,研究TiC钢结硬质合金在滚动磨粒环境下的磨损行为。结果表明:TiC钢结硬质合金的显微组织主要由奥氏体基体以及球形TiC构成。随着转速的提高,TiC钢结硬质合金的磨损失重呈现下降的趋势,耐磨性明显优于Fe-Cr-C-Nb堆焊合金。

关键词： 煤粉   催化剂料浆   矿山设备   结垢   磨损  

摘要： 煤直接液化催化剂主要工艺介质为水煤浆、催化剂料浆、催化剂滤饼、催化剂煤粉,主要设备为矿山设备。矿山设备的密封性差和故障复杂性、含固物料对管线的磨损和催化剂料浆容易结垢是影响装置长周期稳定运行的关键因素。本文主要梳理近几年影响煤直接液化催化剂制备装置运行负荷的事件进行分析,提出相应的应对措施和建议。