无氢类金刚石碳覆膜在车用发动机气门挺杆上的应用

涂覆了无氢类金刚石碳（DLC）覆膜的气门挺杆已在日产汽车公司的V63L汽油机上装车应用。叙述了在发动机机油润滑条件下DLC覆膜的摩擦特性，以及无氢DLC覆膜的密合强度。根据试验结果确认，作为一种新型表面处理工艺，无氢DLC覆膜能实际应用于发动机气门挺杆等零部件，并有效降低零部件的摩擦损失。     

利用表面改性降低齿轮摩擦及提高表面强度

齿轮是车辆用变速器及发动机的重要部件,要求提高齿面强度及耐热胶黏性等的表面强度,以改善其动力性能及实现齿轮小型化的目标。文章着重介绍了利用软质覆膜以降低齿轮摩擦因数、提高齿面疲劳强度的具体方法及工艺措施;利用硬质覆膜,如类金刚石碳覆膜(DLC),以降低齿轮的摩擦和磨损,提高齿面滚动疲劳寿命及表面强度的实用工艺和处理效果。     

微粒子喷射处理与硬质覆膜形成的复合处理技术

微粒子喷射处理是喷丸强化处理的一种方式,是用高速微粒子撞击工件表面,令其产生残余应力,从而提高表面硬度及疲劳强度的工艺。而近年来,类金刚石碳覆膜(DLC)本身有良好的特性,但经过这种涂复处理的工件,需要解决覆膜密合性问题,通过微粒子喷射与硬质覆膜形成的复合层,则可弥补各自的缺点,发挥有效作用。文章介绍了微粒子喷射处理及硬质覆膜复合处理的原理和功效。     

内燃机活塞的摩擦分析

研究分析类金刚石碳涂层对活塞销及裙部的减摩效果。采用浮动缸套法和弹性流体润滑仿真方法分析活塞裙部摩擦。试验结果表明，类金刚石碳涂层减小了活塞销对缸套的摩擦，并且在发动机低转速和活塞销偏置较大的条件下效果尤为明显，尤其减小了上止点和下止点附近的摩擦。弹性流体润滑仿真证实，类金刚石碳涂层活塞销能够影响活塞的运动，减小活塞裙部与缸套之间的接触压力。     

受电弓滑板受流摩擦中体温升的模拟计算分析

滑动受流条件下，滑板材料的温升是决定其摩擦磨损机制的主要因素，文章采用有限元计算与实测温升相结合的分析方法，系统研究了不同热源（包括电孤热、接触电阻热、摩擦热以及体电阻热）对各种滑板材料体温升的影响，结果表明，不同滑板材料由摩擦热引起的体温升相近且数值较小，滑板材料中金属元素所占的比例愈多，电弧热对体温升的影响愈大，而接触电阻热的影响则愈小，体电阻热的影响可忽略不计。铜基粉末冶金滑板由于富含金属元素，耐电孤性能最差，浸金属碳滑板具有良好的综合受流磨损性能。     

空气湿度对浸金属碳滑板磨耗的影响研究

冬季天气干燥时，浸金属碳滑板摩擦磨损情况往往进一步加剧。本文简要分析了空气湿度对浸金属碳滑板摩擦磨损性能的影响机理，并基于空气湿度可控的摩擦磨损等效试验装置进行了不同空气湿度下浸金属碳滑板载流摩擦磨损试验，通过分析试验数据得出空气湿度对于浸金属碳滑板摩擦磨损参数的影响规律。     

利用硬质涂覆膜抑制车轴轴承的微动磨损

车轴轴承在承受径向载荷并转动时,与轴承过盈装配的车轴会产生弯曲,车轴轴承内圈与后盖的接触面就会产生因微小相对滑动而引起的损伤即"微动磨损"。微动磨损产生的金属磨耗粉末一旦进入轴承内部,将引起车轴轴承磨损,或使润滑剂出现老化问题。文章介绍在轴承后盖与内圈的接触面上实施硬质涂覆膜处理,然后进行车轴轴承的台架旋转试验的结果。评价了利用硬质覆膜以抑制轴承微动磨损的效果,指出:使用摩擦因数低、硬度高且与基体材料可以形成密合性较高的硬质覆膜,可以防止车轴轴承的微动磨损。     

浸石蜡对碳滑板载流摩擦磨损性能影响研究

为研究在载流条件下浸石蜡对碳滑板摩擦磨损性能的影响,在环-块载流摩擦磨损试验台上试验浸石蜡、未浸石蜡2种纯碳滑板与铜银合金接触线在载流条件下的摩擦磨损性能,并对比碳滑板在不同载荷、滑动速度、电流情况下的表面形貌变化。试验结果显示,浸石蜡对碳滑板载流摩擦磨损性能的影响与电弧烧蚀紧密相关。石蜡及其有机产物加剧电弧烧蚀,石蜡的不完全分解会削弱滑板的载流摩擦磨损性能,通过减小法向载荷、加快滑动速度、增大电流均能显著加剧浸石蜡碳滑板在试验中的电弧烧蚀。浸石蜡碳滑板的摩擦系数的变化规律是：随法向载荷、电流的增大呈现减小的趋势,随滑动速度的增加先增大后减小,60km/h时摩擦系数最大;浸石蜡碳滑板的平均电弧能量、磨耗量随法向载荷的增大呈现减少的趋势,随电流的增大而增加,平均电弧能量随滑动速度的增加而增大,磨耗量随滑动速度的增加先增加后减少,60km/h时磨耗量最大;在低速（40km/h）和高速（80km/h）时浸石蜡增强碳滑板的耐磨性能。     

滑板材料受流摩擦时接触点瞬态温升对磨损性能的影响

采用有限元法对不同滑板材料(包括纯碳材料、浸金属碳材料以及铜基粉末冶金材料)在滑动受流时由摩擦力和接触电阻引起的接触点瞬态温升进行了分析计算,同时根据滑板材料的热失重(TGA)和差热分析(DTA)试验结果,分析了各种滑板材料在受流摩擦时的磨损行为.研究表明,在试验参数为压力70 N、电流200 A以及滑动速度80 km·h-1的条件下,电流是引起碳系滑板材料接触点温升的主要因素,并造成纯碳滑板接触区亚表层的高温氧化现象,浸金属碳滑板由于材料致密氧化速度较慢,同时强度相对也高,因而具有良好的耐受流磨损性能;而铜基粉末冶金滑板材料受流摩擦时的接触点温升低于其氧化温度,所以引起其高受流磨损量的主要因素不是接触点温升,而是电弧侵蚀引起的摩擦表面严重破坏以及蜡基润滑剂的失效所致.     

铝包覆浸金属碳滑板材料受流磨损性能的试验研究

在各种试验条件下（包括不同的滑动速度，接触压力，受流电流和接触导线表面不平度等参数），对铝包覆浸金属碳滑板材料进行了较为全面的试验研究。结果表明，铝包覆浸金属碳滑板材料具有优良的耐受流磨损性能。     

机车柴油机极低摩擦环境构建及应用

机械摩擦副的摩擦磨损是影响设备运行状况、使用效率、服役寿命、能源利用率以及排放物水平的重要因素。提出金属表面自适应增材强化技术工程概念，可以实现机车柴油机金属摩擦副表面极低摩擦状态的在线自适应构建。将功能材料在线介入摩擦接触区域，借助摩擦能量激发功能材料与运动副界面交互作用，通过摩擦化学反应、物理削峰填谷及机械抛光效应，实现摩擦副接触表面的强化改性和自适应增材，自动补偿磨损超差，动态优化配副间隙，靶向修复磨损区域，在固液多元复合润滑状态下实现表面磨损和增材补偿的动态平衡，构建运动副间极低摩擦、极小磨损的运行状态。在机车柴油机中应用表明，金属表面自适应增材强化技术改变了摩擦副间的跑和方式和运动副间摩擦匹配性，可明显降低摩擦副的摩擦磨损、提高设备运行效率、降低设备全寿命周期能耗和运维成本，降本增效、节能减排效果良好。     

粉末冶金制动摩擦材料的耐磨性能分析

研究了不同摩擦组元、不同孔隙度铁基粉末冶金材料的磨损性能，用扫描电镜及能谱仪等分析手段对摩擦表面进行了微观分析，并探讨了铁基粉末冶金制动摩擦材料的磨损机理。     

钢轨波浪形磨损研究

钢轨波浪形磨损（简称钢轨波磨）是车辆与轨道结构激烈振动并产生噪声的主要因素之一，不仅影响旅客乘坐舒适度和装运货物的完好，而且缩短结构部件的使用寿命。结合试验，采用车辆一轨道耦合动力学理论、轮轨三维非赫兹滚动接触理论、材料摩擦磨损理论和塑性理论，研究钢轨波浪形磨损的形成和发展机理。主要研究内容如下。     

铝基复合材料对铜基粉末冶金材料的摩擦磨损特性

通过铝基复合材料对铜基粉末冶金材料之间的摩擦试验,讨论了两种材料之间的摩擦磨损特性,说明 两种材料的摩擦因数和摩擦稳定性符合高速列车对制动材料的要求。最后分析了铝基复合材料表面的磨损情 况,说明了它的磨损是剥落、粘着和磨粒磨损共同作用的结果。     

耐磨合成材料在车辆上的应用

简要介绍了合成材料在铁道车辆摩擦磨损件上的应用。采用耐磨合成材料可以大大提高有关零部件的使用寿命，降低成本，简化维修。     

电弧喷涂涂层上刷镀Ni镀层的摩擦学性能研究

Al-Zn伪合金上刷镀Ni镀层，在Falex试验机上测试了Ni镀层的摩擦磨损性能，考察了载荷、温度对镀层磨损性能的影响。利用扫描电镜（SEM）、X-射线衍射分析（XRD）、能谱分析（EDX）和形貌分析等手段，通过对Ni渡层的性能测试，试样磨痕形貌及磨屑形状和分布的观察，研究和分析了Ni镀层的耐磨损性能。结果表明：在Al-Zn伪合金涂层上刷镀Ni镀层具有较好的工艺性，镀层的显微组织、硬度、结合强度以及耐磨性能与45^#钢上刷镀Ni镀层基本一致，Ni镀层的磨损机理主要为剥层磨损，在本试验条件下，Ni镀层的相对耐磨性能为Al-Zn伪合金电弧喷涂层的2倍-4倍。     

开环聚合酚醛树脂制动材料的研制

利用ＤＳＣ、ＴＧＡ等测试方法，研究了双酚型苯并恶嗪中间体（中间体）／线型酚醛树脂（线酚）、在六次甲基四胺（六次）、草酸和路易斯酸作用下的固化性能以及固化物的热稳定性。同时制备了以六次、线酚、中间体为主要树脂基体的制动材料，并测定了制动材料的摩擦磨损性能，冲击强度和硬度。结果表明，路易斯酸能充分固化苯并恶嗪中间体，固化物具有良好的热稳定性，所制得的制动材料的主要性能指标都超过了国标要求，预计将有广阔     

电极性对地铁第三轨摩擦磨损行为的影响

利用改进的销一盘摩擦磨损试验机,试验研究电极性对地铁钢铝复合式第三轨与受电靴摩擦副之间的载流摩擦磨损特性,测量摩擦系数、摩擦表面温升及摩擦副磨损体积损失随电流和电极性变化的规律,采用EDIX和XRD等手段测量摩擦副磨损表面的化学成分,分析摩擦副在不同电极性下的载流摩擦磨损机制.结果表明:随着电流的增大,摩擦副接触区温度升高,接触面软化,切向力降低,摩擦系数下降,摩擦副磨损体积损失增大;受电靴接电源正极时摩擦副的氧化程度和磨损体积损失比接负极时严重;载流摩擦副之间的表面过渡层中的水在电场作用下分解成氢氧根离子和氧离子,氢氧根离子流向正极并析出氧气,高温阳极氧化的作用降低了接正极受电靴摩擦副材料表层的结合强度,加剧了材料的磨损,从而改变了摩擦副的摩擦磨损特性.     

轮／轨减磨系统的开发

机车车辆通过小半径曲线时的润滑通常被用作减小轮缘与轨距测量面之间的摩擦以最大限度地减小磨损和能量消耗的一种方法。另外，低轨工作面与车轮踏面之间的润滑近来被认为在减小低轨波纹磨耗、尖啸声以及减小轨距测量面磨耗方面起重要作用。本文介绍一种用于低轨顶部和车轮踏面之间的减磨系统（FRIMOS），该系统由一种固态润滑剂（被称为减磨剂）和一种将减磨剂施加到轮／轨接触面上的车载喷射器组成。     

活塞组降低摩擦的潜力及其裙部涂层的影响

降低发动机的内部摩擦是发动机开发的重要目标之一。Mahle公司开发出一种整机摩擦功率试验台，作为重要的开发工具，其不仅能在外源增压倒拖运转情况下，而且能在着火运转的发动机上，对所有对摩擦功率有影响的发动机零部件进行参数试验，确定出活塞组各个结构参数降低摩擦的潜力，并借助于试验设计程序为每种试验方案绘制了摩擦功率特性曲线场。同时，为了查明活塞裙部涂层对降低摩擦和磨损的作用和潜力，对3种不同涂层材料进行了摩擦和磨损试验，然后对各项参数对降低摩擦功率的效果进行排序。它可为发动机试图达到更合理的结构设计提供参考。