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关键词： 金属材料   涂层   变形强化   合金元素   摩擦磨损性能  

摘要： 在实际生产中,因金属材料具有优异的综合性能而被广泛应用于各领域。然而,金属材料在使用过程中发生的摩擦和磨损严重影响零部件的寿命,造成环境的污染和使用成本的提高,严重时甚至引起机械事故,造成人员伤亡和巨大的经济损失。据统计,我国每年消耗的金属材料绝大部分是因磨损而引起,因此,高寿命耐磨材料的研制及使用关系到机械设备的生产及使用乃至国民经济的长期和稳定发展。金属材料的成分、微观组织、力学性能及加工工艺等均对摩擦磨损行为及其机理有一定的影响。金属材料通过恰当的处理方法可改善其微观组织和性能,从而实现改善材料耐磨损性能的目的。结合当前的研究现状,分析近年来国内外一些改善金属材料摩擦磨损性能的研究成果,总结改善金属材料摩擦磨损性能的有效途径,主要有表面涂层、强塑性变形与热处理相结合、材料成分优化等技术,同时简要介绍了作者在提高铁基合金摩擦磨损性能的研究成果,为研究高寿命耐磨材料提供一定的参考基础。

关键词： TC11钛合金   摩擦磨损   退火   固溶时效  

摘要： 钛及钛合金具有密度低、强度高、耐腐蚀的性能,被广泛用于航空、航天领域。但是钛合金存在耐磨性能较差的问题。为了研究TC11钛合金的摩擦磨损性能,采用“球-盘”式干滑动摩擦磨损试验,研究不同载荷、转速、润滑条件下,TC11钛合金在退火状态和固溶时效处理状态的摩擦磨损行为,分析摩擦系数及磨损率趋势。结果表明:固溶时效处理状态TC11钛合金的硬度、平均摩擦系数、磨损率均高于退火状态;随着载荷的增大,退火状态的摩擦系数先增大后减小,固溶时效状态的平均摩擦系数不断减小,磨损率都随着载荷的增大先增大后减小;随着转速的增大,2种热处理状态TC11钛合金的平均摩擦系数均减小,磨损率整体呈下降趋势;在不同介质中,退火状态的TC11钛合金在海水中的摩擦系数和磨损率均高于水溶液,随着载荷的增大,摩擦系数和磨损率都减小。

关键词： 浸渍石墨   接触载荷   摩擦磨损   转移膜  

摘要： 研究不同摩擦体系下法向载荷对浸渍石墨的摩擦磨损特性的影响,采用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜分别表征摩擦表面磨痕形貌、磨痕轮廓,对浸渍石墨与对偶球(GCr15钢球和Si_(3)N_(4)陶瓷球)的摩擦磨损情况与机制进行评估分析。结果表明:磨损痕迹随着施加载荷的增加而加深加宽,磨损率与法向载荷呈负相关,而摩擦因数、磨损体积则与法向载荷呈正相关;小载荷作用下石墨的磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损,大载荷下则主要表现为黏着磨损、氧化磨损以及疲劳磨损;GCr15/石墨摩擦副相比于Si_(3)N_(4)/石墨摩擦副磨损率较低,在摩擦过程中形成完整、连续性更好的“第三体”转移膜减轻了磨损,对石墨基体起到保护作用。

关键词： 大气等离子喷涂   Al-WC涂层   自冶金结合   去氧效应   耐腐蚀性   耐磨性  

摘要： 常规热喷涂工艺制备的金属涂层内的粒子界面弱结合导致其不能为基材提供长效的腐蚀防护,因此,采用大气等离子喷涂,实现粒子间的冶金结合,制备高致密Al-15%WC(体积分数)复合涂层。结果表明,由于WC颗粒中C元素的去氯效应,以及超高温熔滴(>1800℃)间的自冶金结合,在最优等离子喷涂条件下制备出无氧化物杂质的涂层。涂层的致密结构使其表现出优异耐腐蚀性能,其腐蚀电流密度比镁合金基体降低4个数量级,比纯铝块材降低2个数量级。WC硬质颗粒的添加使Al-WC复合涂层的耐磨损性能相较纯Al块材提高1个数量级。

关键词： 气门导管   磨损失效   显微组织   孔隙  

摘要： 随着发动机性能的不断提升,气门导管的工作环境也变得更为恶劣,导致气门导管的失效问题频发,对发动机排气门导管的耐久件和失效件进行对比分析寻找材料失效的原因。对导管的耐磨性能、显微组织和孔隙进行分析,结果表明,2个工件的耐磨试验结果符合台架试验结果,失效件磨损严重;2个样品的显微组织一致,均为少量珠光体+大量不规则珠光体+合金相+孔隙;耐久件孔隙率占比高,储油多且密度符合标准,失效件内部存在直径100μm的大孔隙,降低耐磨性能。故导致磨损失效的原因为较低的孔隙率和存在较大的孔隙。

关键词： 带式输送机   制动摩擦片   实验分析   摩擦系数   磨损率  

摘要： 针对制动摩擦片的磨损性进行实验分析,制备两种金属基摩擦片试样,通过摩擦磨损试样表明,两种试样摩擦系数随着制动压力及制动速度的增加而逐渐增加,具有较高的稳定性,且试样2的摩擦系数要大于试样1;磨损率随着制动压力及制动速度的增加呈现一定的上升趋势,具有较强的不稳定性,试样1随着制动速度及制动压力的增加,其磨损率呈现较大的上升,而试样2的磨损率变化较小。

关键词： 冲蚀磨损   仿生结构   增韧环氧树脂   疏水二氧化硅  

摘要： 目的针对钾盐输送过程中钾盐颗粒对设备造成的冲蚀磨损问题,以及具有较好可溶性和吸湿性的钾盐易黏附于金属设备,从而造成的腐蚀和堵塞问题,将耐冲蚀磨损、耐腐蚀的高分子复合材料与耐冲蚀磨损仿生结构相结合对冲蚀关键零件进行设计,以提高散料输送过程中相关部件表面的耐冲蚀磨损性能和防黏附性能。方法利用自备的疏水二氧化硅对环氧树脂进行增韧处理,结合贝壳表面肋条结构及鲨鱼表皮盾鳞的特殊排列方式对冲蚀表面进行仿生设计,再利用翻模法在增韧环氧树脂表面制备耐冲蚀仿生结构,完成接触角的测量,以及表面耐磨性、表面硬度、耐冲蚀磨损性能等测试,探究疏水二氧化硅颗粒质量分数、仿生结构对环氧树脂综合性能的影响。结果增加疏水二氧化硅的含量,可以提高试样的疏水性;相较于无仿生结构试样,贝壳/鲨鱼复合仿生结构试样的耐磨性能更强,其质量损失率由0.22%降至0.072%。同时,在疏水二氧化硅的质量分数为4%时,冲蚀率最低,仅为1.4%。结论疏水二氧化硅的质量分数为4%的增韧环氧树脂贝壳/鲨鱼仿生结构试样的综合性能最优,其疏水性、耐磨性、耐冲蚀性能均得到提升。

关键词： 激光选区熔化   TC4钛合金   稀土改性   摩擦学性能  

摘要： 钛合金具有广阔的应用前景,为提高钛合金的成形质量和耐磨性能,采用激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术制备TC4合金,通过添加不同含量(0、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%)的CeO_(2)对TC4合金进行改性。使用XRD、SEM、电子万能试验机、摩擦磨损试验机和三维光学轮廓仪探究了CeO_(2)含量对TC4合金的显微组织、相组成、力学性能及摩擦磨损性能的影响。结果表明:采用激光选区熔化技术制备添加适量CeO_(2)的TC4合金,相比TC4合金原样,其组织得到细化,力学性能提升,摩擦系数和磨损量明显下降,黏着磨损和磨粒磨损的作用效果减弱。当CeO_(2)的含量为0.15%时,试样的硬度达到356.8 HV,屈服强度和抗拉强度分别达到1027 MPa和1293 MPa,远超锻件水平,平均摩擦系数和磨损量达到最低值,分别为0.412和3.729×10^(-2)mm^(3),其磨损机制为轻微的黏着磨损和磨粒磨损。

关键词： 载流摩擦磨损   环境湿度   电弧能量   振动加速度  

摘要： 为探究不同湿度条件下地铁刚性弓网系统摩擦磨损的性能,采用弓网系统常用的浸金属碳滑板与铜银合金接触线为试验材料,利用高速载流摩擦磨损试验机模拟地铁刚性弓网的运行。试验研究了环境相对湿度分别为20%、40%和60%时,地铁常见运营速度下浸金属碳滑板的磨耗率、摩擦系数、平均电弧能量和振动加速度的变化规律。结果表明:低湿度(20%)环境中,滑板与弓网之间的摩擦类似于干摩擦,滑板磨粒会损坏接触线表面形成犁沟。在高湿度(60%)环境中,空气中的水分子会润滑接触表面降低接触副之间的摩擦系数,还可以扩大电流回路的通流面积,降低接触副之间的振动幅度。

关键词： 循环硫化床   锅炉水冷壁   防磨经济性  

摘要： 循环流化床锅炉技术是我国目前应用范围最广的一种技术手段,其能够通过燃烧清洁煤炭资源,达到优化环境的效果,但是由于在燃烧清洁煤炭资源过程中,锅炉运行负荷较大,极易造成锅炉水冷壁磨损,影响锅炉的使用,因此为了解决循环流化床锅炉水冷壁的磨损问题,本文通过对水冷壁磨损机理、种类、过程的分析,采取针对性的改磨措施,并通过对锅炉水冷壁防磨后的经济性分析,探究防磨措施的实用效果,以便有效解决水冷壁磨损情况。