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关键词： 稀土   重轨钢   摩擦磨损   疲劳裂纹  

摘要： 为了明确稀土对重轨钢滚动摩擦及疲劳裂纹萌生的影响规律，本文以不同含量混合稀土(La、Ce)的重轨钢为研究对象，采用摩擦磨损试验机、光学显微镜(OM)、智能三维立体显微镜、扫描电镜(SEM)对相同加载条件下的重轨钢珠光体片层、磨损量、表面形貌、塑性变形层、疲劳裂纹进行了测定和观察分析，结果表明：随着稀土(La、Ce)含量(wt%)由0.0030%～0.0089%递增，重轨钢硬度递增，磨损量和变形层厚度递减，珠光体片层厚度递减；随着稀土(La、Ce)含量(wt%)由0.0089%～0.0130%递增，重轨钢硬度递减，磨损量和变形层厚度递增，片层珠光体逐步转变为短棒状和粒状珠光体；高硬度和细化的珠光体片层结构有利于抑制疲劳裂纹扩展，使裂纹呈现深度浅、角度小的特点，钢轨主要以犁沟失效为主；低硬度的短棒状珠光体和粒状珠光体降低了珠光体片层结构的连续性，促进裂纹的萌生和扩展，使裂纹呈现深度深、角度大的特点，钢轨主要以麻点剥落失效为主。

关键词： 包壳   Zr-4合金   微动磨损   磨损机制  

摘要： 核燃料棒包壳微动磨损特性对反应堆系统安全性至关重要。为研究Zr-4合金包壳微动磨损特性，本文通过搭建微动磨损实验装置，采用线接触方式开展Zr-4合金微动磨损实验研究，针对不同位移幅值研究Zr-4合金微动磨损的微观形貌和元素变化及其磨损机制。结果表明：位移幅值增大导致磨损现象加剧，最大磨损深度和磨损体积增加，尤其在加速磨损区Zr-4合金微动损伤加速恶化，最大磨损深度和磨损体积的增长速率分别达到峰值0.34μm/μm、0.52×10-2mm3/μm。整个微动磨损过程中，磨损区域均伴随着Zr、Fe、Cr等金属氧化物的产生，局部磨损区域存在磨屑的转移与黏着。低磨损区的整个损伤区域被平滑的三体层覆盖；加速磨损区的整个损伤区域存在凹痕形成和三体层动态变换现象；稳定磨损区的损伤中心区域三体层发生片状脱落，并伴有微观裂纹萌生。本文研究结果为Zr-4合金包壳在压水堆服役中的微动磨损行为提供了数据参考。

关键词： 旋耕刀   等离子堆焊   铁基耐磨涂层   显微硬度   摩擦磨损  

摘要： 目的 研究五种不同成分的铁基耐磨涂层（记为#1～5）摩擦磨损性能，优选涂层提高旋耕刀耐磨性能。方法 采用等离子堆焊技术在65Mn基体表面沉积五种铁基耐磨涂层，通过扫描电子显微镜（SEM）、Uitima Ⅳ型X射线衍射仪（XRD）、HV-1000B型维氏硬度计、纳米压痕仪和RTEC M500摩擦磨损试验平台分析了涂层表面形貌与组织、显微硬度与力学性能和摩擦系数并优选涂层，采用MLS-225橡胶轮湿砂磨粒磨损试验机、超景深三维显微和田间磨损试验对优选涂层耐磨性能进行测试，并结合磨损形貌以及组织结构分析耐磨内因。结果 涂层主要由基体马氏体和M7C3、Cr7C3和VC等硬质碳化物组成，其中，碳化物共晶强化涂层（质量分数2%C、0.9%Si、0.7%Mn、5%Cr、6%V、0.74%Mo、0.4%Ni、84.26%Fe）硬度最高，达到1157.12 HV，具有最低摩擦系数0.49和良好抵抗变形能力（E=239.5 GPa），细小碳化物弥散强化涂层（质量分数0.18%C、1.05%Si、0.21%Mn、16.55%Cr、2.12%Ni、0.042%Al、79.85%Fe）硬度为904.72HV且弹性恢复能力最好（We=37.0%），对应摩擦系数为0.52。磨粒磨损试验中碳化物共晶强化涂层与细小碳化物弥散强化涂层磨损平均值相比65Mn试样减少了93.79%和86.69%。进一步田间磨损试验表明：在砂石地工况下，碳化物共晶强化涂层和细小碳化物弥散强化涂层旋耕刀磨损量分别减少了57%和49.3%；稻茬地工况下，涂层旋耕刀磨损量分别减少了62.9%和46.0%。结论 细小碳化物弥散强化使#5涂层组织为高密度硬质碳化物，具有较高硬度，能有效抵抗磨损，磨损主要表现为划痕与犁沟；#4共晶结构强化涂层组织形成抗磨骨架，抗磨损性能更好，但在冲击作用下会出现剥落，留下表面凹坑。

关键词： 风扇转子叶片   前缘修型   弦长缩减   叶片磨损   颗粒物侵蚀  

摘要： 为研究航空发动机风扇转子叶片前缘形状变化对颗粒物侵蚀磨损特性的影响，本文以高涵道比涡扇发动机风扇/增压级叶片为研究对象，通过弦长缩减等方式，构建不同程度钝头前缘，并在平钝头前缘基础上修型为椭圆形前缘，使之分别与吸力面压力面曲率相连，结果发现：随前缘钝头程度增加，颗粒物对前缘及叶尖的侵蚀速率明显增大；当前缘形状达到Blunt＿2阶段时，叶片磨损速率相较于Initial模型增加3.3×10-9kg/s；将Blunt＿1模型的平钝头修型为椭圆形前缘时，Patching模型的叶片磨损速率相较于Blunt＿1模型降低4×10-10kg/s，降低效率约为25%，修型后模型的侵蚀速率显著降低。综上所述，随钝头程度增加，叶片磨损速率加快，而将钝头打磨为椭圆形前缘可有效降低叶片关键部位的颗粒物侵蚀磨损速率。

关键词： 隧道掘进机   盘形滚刀   磨损   破岩性能   自锐性  

摘要： 全断面隧道掘进机(TBM)是地下空间建设的大型机械设备，在交通隧道和水利水电等重大工程施工中都发挥着关键作用。盘形滚刀是TBM破岩掘进的执行部件，恶劣的工作条件会增大滚刀磨损速率，同时，磨损导致的刀具钝化会使滚刀的破岩性能持续降低，是制约TBM掘进效率的1项瓶颈问题。本研究中尝试提出1种基于表面结构设计的具有自锐性的新型螺旋槽滚刀，开展现场试验得到其真实磨损状态，并验证其自锐性。对比了磨损前后破岩性能变化，并分析了自锐性引起的滚刀破岩性能的变化趋势。结果表明：螺旋槽滚刀和平顶滚刀磨损后破岩性能呈相反变化趋势，在给定侵入深度下，磨损后的螺旋槽滚刀所需载荷下降、比能降低，其主要原因在于磨损使该型滚刀与岩石的平均接触面积下降，滚刀更易侵入岩石；反之，磨损后的平顶滚刀接触面积增大，切削力和比能同时升高，钝化导致的破岩性能降低现象显著。新型螺旋槽滚刀自锐性问题研究可为滚刀设计与选型提供一定参考。

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： 全氟聚醚   硅氧烷   遥爪型聚合物   多层结构   自组装  

摘要： 本文中以双端羧基Z型全氟聚醚为原料，经还原和三甲氧基氯硅烷取代合成了具有双端硅氧烷基的两亲性Z型遥爪型全氟聚醚(PFSi， Mn≈10 000)，通过自组装，将PFSi锚定于羟基化的硅片及铜片表面，形成相应的膜。考察了自组装膜的表面性能和耐磨损性能，并探究了遥爪型全氟聚醚膜的抗腐蚀性能。结果表明：PFSi自组装膜表现出较好地表面性能(表面张力＜10 mN/m)。同时，经扫描电子显微镜观察，硅片表面的自组装膜为多层结构。加速磨损试验和电化学腐蚀试验表明：PFSi表现出优异的耐磨性能和耐腐蚀性能。本工作中在制备具有耐磨损和耐腐蚀能力的低表面能膜的基础上，研究了两亲性遥爪型聚合物在固体表面的自组装行为，这将为设计可控自组装功能的含氟聚合物开辟一条新途径。

关键词： 功能化氧化石墨烯   摩擦学性能   接枝氨基   复合材料   磨损  

摘要： 针对环氧树脂（EP）涂层在实际应用中因磨损而效能受限的问题，本研究运用乙二胺（EDA）改性氧化石墨烯（GO）得到功能化氧化石墨烯（RGO-EDA），将RGO-EDA作为EP添加剂制备了耐磨性能显著提升的RGO-EDA/EP复合材料涂层，并探讨了RGO-EDA添加量对EP复合材料耐磨性能的影响。研究结果表明，当RGO-EDA添加量为1wt.%时，与纯EP涂层相比，复合涂层的摩擦系数由0.835锐减至0.47，磨损率同样大幅度降低，展现了优异的抗磨损性能。本成果为开发高耐磨、长寿命的防护涂层材料提供了新途径，并为GO增强高分子材料耐磨性能提供了理论依据，具有广阔的应用前景。

关键词： 磨矿作业   球磨机耗材优化   衬板磨损预测   系统开发  

摘要： 磨矿作业是选矿工序中最关键的环节,直接影响选矿质量和效率。现行的球磨机钢球添加和衬板替换方式存在无功消耗增加、人工加球劳动强度大、衬板基于经验定期更换导致过度维修和生产效率低下的问题。为解决这些问题,本文基于智能检测和多信息融合技术,提出了球磨机耗材优化与衬板磨损趋势预测的解决方案。该系统通过智能算法,深度挖掘衬板厚度和钢球添加状态对球磨机内部承重、负荷及磨矿效率的影响,给出最优控制策略。通过现场数据采集和实验数据模拟,构建了加球机最佳给球模型,并设计了衬板磨损趋势预测模型。最后提出系统开发技术,提供了直观的数据交互界面,便于操作人员监控和管理。

关键词： 淋雨检测线   板链   导向轮   磨损   性能测试  

摘要： 某乘用车公司的淋雨检测线板链导向轮在长时间使用后出现异常磨损,导致板链运行不稳定,影响了汽车的生产效率,并且需要更换导向轮导致维保成本高。文章以此为出发点,从环境、材料、设计和受力等方面入手,分析了导向轮异常磨损的原因,在此基础上,通过对导向轮受力面增大、材料重新选择和结构优化等方面进行改进,并对改进后的新型导向轮设计装置进行验证。结果可知,新型导向轮的使用寿命显著提高,从而提升了生产效率和降低了维保成本。