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关键词： 磨损率   制动摩擦块   高温磨损   磨损预测   铁路列车  

摘要： 随着铁路运输速度的提高和复杂线路的开通,制动闸片摩擦块的高温磨损问题日益凸显。为此,首先通过制动台架试验测得铜基粉末冶金摩擦块磨损率随温度的变化关系,然后建立了考虑磨损率随温度变化的摩擦块高温磨损仿真分析方法,最后研究了随温度变化的磨损率对摩擦块摩擦磨损行为预测准确性的影响。结果表明,制动摩擦块的磨损率随着温度的上升迅速升高。考虑随温度变化的磨损率与否,对于摩擦块的磨损量和磨损分布预测至关重要。当制动界面温度低于80℃时,不考虑界面温度对摩擦块磨损率影响时的预测误差在10%以内;当界面温度高于200℃时,不考虑磨损率随温度变化的摩擦块磨损预测误差超过60%。研究结果可为我国铁路列车制动摩擦块磨损行为的精准预测提供基础试验依据和可靠分析方法。

关键词： 纯铁   原位XPS分析   微动磨损   磨损氧化   微动磨损机理  

摘要： 摩擦化学是微动磨损过程中不可避免产生的一种复杂的摩擦学行为,对材料的磨损性能及磨损机理具有重要的影响。基于原位XPS高精度切向微动磨损试验平台,系统性研究工业纯铁在真空(p=4 mPa)和大气环境下不同微动运行区域接触界面摩擦化学状态及其微动磨损行为。试验结果表明,工业纯铁在大气环境下未观察到微动混合区,然而真空环境下因接触界面发生了严重粘着效应,使得微动运行难以进入滑移区而具有较宽的混合区。随着位移幅值的增加,工业纯铁在真空环境下的微动磨斑具有更多的Fe基体暴露,并伴有以FeO为主的氧化物,整体表现出较高的磨损量;相对比,在大气环境下其磨斑表面产物为以FeO和Fe_(2)O_(3)为主的氧化物,特别在滑移区几乎没有Fe单质暴露,且磨斑表面主要以Fe_(2)O_(3)氧化物为主,表现出较真空环境下更轻微的磨损。磨损结果表明,FeO和Fe_(2)O_(3)具有较好的润滑保护作用,特别是Fe_(2)O_(3)氧化物能显著提高材料表面抗微动磨损性能。利用原位XPS技术可以实现表征材料接触表面真实的摩擦化学状态,且更加准确地揭示摩擦氧化反应对微动磨损行为的影响作用机理,对丰富和发展微动磨损基础理论具有科学意义。

关键词： 刷式密封   正压力   摩擦因数   磨损量   磨损形貌  

摘要： 建立了基于柱面圆周摩擦的直接测力法与间接转矩法两种刷式密封摩擦因数实验识别模型,设计搭建了刷式密封摩擦磨损特性实验装置,设计加工了8种不同结构参数的刷式密封实验件,实验对比分析了两种摩擦因数识别模型的实验结果,研究了结构参数对刷丝与转子表面正压力影响、工况参数对刷丝摩擦因数影响、干涉量对刷丝磨损影响。结果表明:直接测力法与间接转矩法测得的刷丝摩擦因数彼此相差较小,直接测力法稳定性优于间接转矩法。刷式密封刷丝与转子表面静态和动态正压力均随后挡板保护高度的增加而增大,随刷丝径向长度的增加而减小,随刷丝束厚度的增加而增大;相同干涉量下,静态正压力大于动态正压力;刷式密封刷丝与转子表面正压力在干涉加载阶段大于干涉卸载阶段,在转速升高阶段大于转速降低阶段,刷丝表现出滞后效应。刷式密封刷丝摩擦因数随刷丝与转子间干涉量的增加而降低,随转子转速的增加而降低;随摩擦时长增加,摩擦因数在磨损初期先迅速降低,之后基本保持稳定。刷式密封刷丝磨损量随刷丝与转子间干涉量的增加而增大,刷丝与转子间干涉量由0.3 mm增加至0.4 mm时,刷丝磨损量增大了296.66%。

关键词： 辊齿仰角   磨损仿真   分级破碎机   离散元  

摘要： 基于分级破碎机的实际结构参数,建立了辊齿三维模型;运用离散元软件,对不同辊齿仰角下的破碎磨损情况进行了仿真研究;分析计算辊齿的平均累积接触能量,得到了不同辊齿仰角对破碎机磨损的影响规律。结果表明,随着辊齿仰角的增大,平均法向、切向累积接触能量均随之升高,但增长幅度不同;考虑提高辊齿的耐磨损性能,在满足生产能力前提下,辊齿仰角宜采用低度数并避开磨损增长趋势相对剧烈的区间。该研究结果可为分级破碎机辊齿仰角的设计优化提供参考。

关键词： 柱塞泵   剥落   磨损   锈蚀   失效分析   有限元仿真  

摘要： 针对某飞机定检时因柱塞泵磨损导致的液压系统污染问题,对发生故障的柱塞泵分解检查,围绕产品工作机理,开展失效分析,得出磨损初步结论。结合初步结果,对装机使用后的轴承滚柱滚动接触区分布情况与故障泵进行对比接触应力分析,验证剥落区域应力集中问题。后续针对应力集中区域展开基体组织结构研究,发现锈蚀后的滚柱表面存在腐蚀凹坑,严重时甚至可见龟裂现象。基于上述分析,通过有限元仿真方法模拟腐蚀凹坑对轴承滚柱质量的影响,并进行实验验证结论的准确性。根据磨损结论,制定一系列措施提高修理深度,从而规避此类风险。

关键词： 自润滑复合材料   Cu-15Ni-8Sn   放电等离子烧结   抗压强度   磨粒磨损  

摘要： 以Cu-15Ni-8Sn合金为基体,石墨为润滑剂,采用放电等离子烧结技术制备了Cu-15Ni-8Sn/石墨自润滑复合材料.使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和万能试验机研究了复合材料的微观组织、物相组成和室温力学性能,通过球-盘式摩擦试验机测试复合材料的摩擦磨损性能,利用三维轮廓仪测量材料磨损体积,借助扫描电子显微镜对磨痕形貌进行表征.结果表明:向Cu-15Ni-8Sn基体材料中添加石墨后,材料的硬度明显降低;随着石墨含量的提高,复合材料的抗压强度逐渐降低.当添加质量分数为3%的石墨时,Cu-15Ni-8Sn/石墨自润滑复合材料的耐磨性最好,磨损率最小为3.0×10^(-6)mm^(3)/(N·m),其磨损机理主要以磨粒磨损为主.

关键词： 5182铝合金   表面缺陷   工艺润滑   热轧   冷轧  

摘要： 针对5182铝合金冷轧后出现的白斑缺陷进行机理研究,采用白光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪等手段对冷轧板带白斑缺陷与热轧板来料进行形貌表征与成分分析。实验结果表明,白斑缺陷是冷轧和热轧工艺润滑不良共同作用的结果,热轧发生粘铝造成表面粗糙化并遗传到冷轧工序,在大压下率的冷轧过程中,因润滑不足而产生黏着磨损和磨粒磨损,进一步加剧金属粗糙化,造成表面失去光泽,宏观上形成表面白斑磨损缺陷。通过加强铝粉过滤并提高热精轧乳化液的浓度与冷轧轧制油的粘度,热轧板轧后表面未发现磨屑、粘着磨损以及裂纹等缺陷,冷轧铝带表面色泽均匀,未出现白斑缺陷。

关键词： 介质输送泵   干气密封   磨损分析   改进措施  

摘要： 针对某综合实验台架介质输送泵运行过程中的干气密封磨损故障,从该泵的干气密封装置结构、运行特点等方面对故障原因进行分析,并提出相应解决措施及改进建议。

关键词： 选区激光熔化   钛合金   表面织构   织构密度   干摩擦磨损性能  

摘要： 基于一步法思路,采用金属3D打印机基于激光选区熔化(SLM)技术制备表面带有凹坑织构的TC4钛合金试样,采用光学相机、超景深显微镜和扫描电镜观察织构成形情况,利用激光共聚焦位移测试仪和显微维氏硬度计分别测试表面粗糙度和表面硬度,在干摩擦条件下采用摩擦磨损试验仪考察不同载荷下织构密度对TC4钛合金试样摩擦学性能的影响,并使用扫描电镜对摩擦实验前后的表面形貌进行分析。研究结果表明:一步法SLM成形能够在TC4钛合金表面获得成形良好的直径500μm的织构;随着织构密度的提高,钛合金试样表面粗糙度增大,表面硬度有所降低;干摩擦条件下,提高TC4钛合金试样织构密度有利于磨屑的收集从而减少试样的三体磨损,提高载荷有利于改善摩擦副接触状态;5 N载荷下40%织构密度试样的平均摩擦因数和磨痕宽度均最小,与无织构试样相比,平均摩擦因数和磨痕宽度分别降低12%和16%;40%织构密度下,载荷提高会引起摩擦因数的降低和磨损量增大,磨损表面犁沟和片状剥落增多。在干摩擦条件下,3D打印一步法制备的表面织构可以显著改善TC4钛合金的磨粒磨损和黏着磨损。

关键词： 催化裂化装置   旋风分离器   磨损   穿孔  

摘要： 某1.0 Mt/a催化裂化装置在运行过程中,再生器旋风分离器的锥体发生了器壁磨损穿孔损坏。旋风分离器器壁磨损穿孔后导致分离效率下降,出现了比较严重的催化剂跑损故障。为此,依据气固两相流的磨损模型和气固旋流流场特点分析了磨损穿孔问题发生的过程。催化剂在旋风分离器内部的离心力和重力的作用下聚集在器壁表面形成了下行的螺旋灰环。当螺旋灰环运动到锥体段时,灰环的加速旋转流动使灰环螺旋角减小,在器壁表面形成一个悬浮的旋转灰环,同时灰环的颗粒浓度也增大,对器壁的正压力增大,导致对器壁摩擦作用增强,最后造成锥体器壁的磨损穿孔。