NiAl-2.5Ta-7.5Cr合金的室温摩擦磨损性能

采用SEM和XRD分析Ni Al-2.5Ta-7.5Cr合金的微观组织,用万能力学试验机测试合金的力学性能,用高速往复摩擦磨损试验机研究合金的室温摩擦磨损特性。研究结果表明:Ni Al-2.5Ta-7.5Cr合金由Ni Al相、Ni Al-Cr共晶和Cr2Ta相组成,其强度和塑性良好。在低P1/2·v(P为载荷,v为速度)下,合金的磨损机制为磨粒磨损,随着P1/2·v的增加,摩擦热效应增强,合金的磨损机制逐渐转变为黏着磨损,摩擦因数和磨损率增加;当P1/2·v0.54N1/2·m/s时,摩擦热效应逐渐导致摩擦表面形成了无定形层,无定形层具有自修复特性,部分或全部隔离了摩擦副的直接接触,磨损机制逐渐转变为氧化磨损,磨损率快速降低后保持稳定,摩擦因数逐渐降低;当P1/2·v≥4.02N1/2·m/s时,合金磨损表面开始出现疲劳磨损特征,表面剥落导致合金的磨损率升高。     

重载顶推装备滑动副的摩擦磨损机理

为了研究重载顶推装备滑动副的摩擦磨损性能,提出一种可以模拟重载顶推装备顶推过程的试验台,研究以聚四氟乙烯（PTFE）/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）/二硫化钼（MoS2）复合材料和0Cr18Ni9不锈钢组成的滑动副在不同载荷且无润滑工况下,摩擦因数变化趋势并揭示摩擦副的磨损机理。利用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对滑动副磨损后的表面微观形貌和化学成分进行分析。研究结果表明：随着滑动次数的增加,滑动副摩擦因数呈先增大后减小,最后趋于稳定的变化趋势。重载下滑动副摩擦因数初始值高于轻载下摩擦因数,但最终稳定值低于轻载下摩擦因数。轻载下主要磨损机制表现为磨粒磨损和黏着磨损;而重载下主要磨损机制表现为黏着磨损和疲劳磨损。     

三维网络SiC陶瓷/金属复合材料摩擦性能的研究

以三维网络SiC陶瓷/Fe-Cu合金复合材料作为静片、三维网络SiC陶瓷/40Cr复合材料作为动片,研究了法向载荷、摩擦时间和pv值对该材料体系摩擦因数的影响以及摩擦次数对静片磨损量的影响,并采用金相显微镜观察了复合材料的显微结构和磨损表面形貌,分析了材料的摩擦磨损性能和磨损机理.结果表明:该摩擦副的稳定摩擦因数在0.33~0.35之间,摩擦过程中材料的磨损机理以磨粒磨损和粘着磨损为主,材料表面摩擦形成的氧化层硬度较高,是该材料耐磨性能优良的主要原因.     

不同压力下Ti3SiC2陶瓷的干摩擦磨损性能研究

采用反应烧结技术制备了Ti3SiC2陶瓷.利用环盘摩擦磨损试验机,研究了压力(载荷)对反应烧结Ti3SiC2陶瓷的干摩擦磨损性能的影响.试验在环盘摩擦试验机上进行,以低碳钢为对摩体,温度为25℃,相对湿度为23%~25%,滑动时间为0.5 h,滑动速度为0.5 m/s,法向压力为20~60 N.试验结果表明:随着压力的增大,Ti3SiC2陶瓷的干摩擦因数和磨损率均呈现先增加后降低趋势,干摩擦因数正压力为30 N时最大,而磨损量则在压力为40 N时最大.利用扫描电镜分析了压力对Ti3SiC2陶瓷的干摩擦磨损性能的影响,探讨了其摩擦磨损机理:当压力较小时,磨损以磨损表面发生流变和Ti3SiC2粒子脱落造成的磨粒磨损为主;当压力超过40 N时,则以氧化膜的轻微划痕和轻微黏着磨损为主.     

摩擦配偶材料对Cr12MoV钢耐磨性能的影响

本文总结了干摩擦及低粘度润滑两种条件下的滑动磨损试验结果。当摩擦速度为0.2～1.0m/s,载荷为50～100N时,干摩擦呈现出粘着磨损机制,摩擦配偶对Cr12MOV钢的比磨损显示出显著的影响;而低粘度润滑条件下的低速磨损主要是磨粒磨损机制,摩擦配偶的影响甚微。     

刹车速度对RMI-C/C-SiC复合材料摩擦磨损行为的影响

以针刺整体炭毡为坯体,采用化学气相浸渗法（CVI）增密制备C/C多孔体,然后采用熔硅浸渗C/C多孔体制备C/C-SiC复合材料。在MM-1000摩擦磨损试验机上测试该材料在不同刹车速度下的摩擦磨损行为,分别用金相显微镜和扫描电子显微镜观察摩擦表面及磨屑形貌。结果表明：复合材料摩擦因数随刹车速度的增加先升高后降低最后趋于稳定;在速度为2 500 r/min时,摩擦因数达到0.52;磨损量随刹车速度的提高而降低,在速度为1 000 r/min时,线性磨损量为最大值21.3μm/（面·次）;当刹车速度小于4 000 r/min时,摩擦磨损机理为很严重的磨粒磨损,当速度大于4 000 r/min时,摩擦磨损机理以粘着磨损和氧化磨损为主。     

蒸馏水中TC4合金微动磨损特性

针对TC4合金在蒸馏水中的微动磨损行为,采用典型微动磨损试验分析不同摩擦配副材料下法向载荷与磨损形貌、摩擦因数和磨损性能的关系。研究结果表明:蒸馏水中TC4合金微动磨损机制是疲劳脱层、磨粒磨损;蒸馏水中的摩擦因数曲线呈上下持续波动;在蒸馏水中GCr15/TC4摩擦因数比Si_3N_4/TC4的大,而且后者摩擦因数曲线突变的峰值远比前者的大;载荷增加磨损体积和磨损率均会增大,并且两者的变化趋势与摩擦因数的变化趋势一致;在50,80和100 N这3种载荷下,GCr15/TC4磨损体积和磨损率均比Si_3N_4/TC4的大,Si_3N_4/TC4耐磨性比GCr15/TC4的耐磨性强,蒸馏水中Si_3N_4球作摩擦副材料时耐磨性较强;蒸馏水中TC4合金的腐蚀和磨损交互作用的比率非常小且为负值,说明蒸馏水只有润滑作用,TC4合金的材料流失量主要由机械磨损控制。     

SiC颗粒填充单体浇铸尼龙的摩擦学性能

为了研究 Si C颗粒作为填料对单体浇铸尼龙 (MC尼龙 )的摩擦磨损性能的影响 ,选用两种材料在 MM- 2 0 0摩擦磨损试验机上进行了试验研究 ,并借助于扫描电镜观察了磨损形貌 ,探讨了磨损机理。研究结果表明 ,在干摩擦条件下 ,Si C颗粒填充 MC尼龙的摩擦学性能与载荷和滑动速度的乘积 (Pv)值的大小有关 ,复合材料的摩擦因数比纯尼龙的大 ,当 Pv值较低时 ,复合材料的耐磨性能比纯尼龙好 ,其磨损机理主要是磨粒磨损和粘着磨损 ;当 Pv值较高时 ,复合材料的耐磨性能不如纯尼龙 ,其磨损机理主要是疲劳剥落 ,并有磨粒磨损和粘着磨损。在水润滑条件下 ,Si C颗粒填充 MC尼龙表现出较好的耐磨性能 ,其摩擦学性能受 Pv值的影响小 ,磨损机理主要是磨粒磨损     

工具钢表面激光熔覆耐磨性试验研究

使用5kWCO2激光器对9SiCr工具钢表面进行Co基和Ni基合金熔覆处理·利用销盘式摩擦试验机对激光熔覆表面和Q235配副进行干摩擦和油润滑试验,通过扫描电镜研究了熔覆层表面磨损形貌并分析了干摩擦和润滑条件下磨损机理·试验结果表明,熔覆区磨损形式主要是磨粒、粘着磨损·干摩擦时,Ni合金熔覆层比Co合金耐磨性要好;润滑条件下,两种合金的耐磨性比干摩擦时都有很大提高     

等离子喷涂Ni60A/MoS_2复合润滑涂层摩擦学特性研究

在UMT-2微观磨损试验机上研究了等离子喷涂Ni60A/MoS2复合润滑涂层的摩擦学特性,且对摩擦表面进行了SEM观察和分析.研究结果表明:随着MoS2含量的增加,摩擦因数显现先减小后增大的趋势,并在MoS2的质量分数为40%时达到最小值.随着载荷的增加磨损量明显增大,当载荷由80 N变化到120 N时,载荷对磨损的影响较为显著,120 N时的磨损量大约为80 N时的1.7倍左右,载荷对摩擦因数也有较大的影响,等离子喷涂涂层的主要磨损失效形式为磨粒磨损和粘着磨损.     

一种高性能烧结摩擦材料摩擦剂的选择

合理选择摩擦组元对改善高性能金属基烧结摩擦材料的性能至关重要.采用粉末冶金工艺制备了以SiO2,SiC,B4C等为摩擦剂的金属基烧结摩擦材料,研究了该摩擦组元对材料的机械性能特别是摩擦磨损性能的影响,探讨了其作用机理.研究结果表明同时添加SiO2,SiC,B4C作摩擦剂的材料比单独添加SiO2,SiC或SiO2+SiC的材料综合性能优异得多.这是由于除了SiO2,SiC作为摩擦组元具有一些优良性能外,B4C与铁在烧结温度下反应生成了一种高硬度的金属间化合物Fe2B,其综合作用结果使该材料的摩擦因数比其他3种材料高出30%～40%,摩擦因数稳定度高出20%～60%,且磨损小,是一种理想的、可广泛应用于各种高能重载工况下工作的高性能摩擦材料.     

芳纶浆粕增强制动摩擦材料摩擦性能的可拓评价

研究了芳纶浆粕含量和摩擦温度对制动摩擦材料摩擦性能的影响,并应用可拓评价方法对芳纶浆粕增强制动摩擦材料的摩擦系数和磨损率进行了可拓评价。结果表明,5种制动摩擦材料都具有较好耐磨性,且芳纶的加入进一步改善了摩擦材料的耐磨性;5个试样按照计算所得综合关联度的优劣排序为:T-3.4,T-0,T-14.6,T-5.6,和T-9.0(数字代表芳纶浆粕在配方中的体积分数),且芳纶浆粕体积分数为3.4%时该摩擦材料的摩擦系数和磨损率的综合效果最好。     

超薄膜流体摩擦的微观机制

为揭示超薄膜的特性与其微观结构的关系 ,运用分子动力学模拟的方法进行了研究。模拟系统采用云母晶面作为固体壁面 ,十六烷采用珠簧模型。模拟表明 ,超薄膜状态下流体出现了层状的类固态微观结构。采用固液比作为类固态与类液态的比例指标 ,发现等效粘度的上升是薄膜流体类固化造成的。模拟发现了摩擦力的非线性特性 ,这种非线性与超薄膜微观结构的变化具有较好的对应性     

石墨在半金属摩擦材料中的作用及其对摩擦性能的影响

研究了石墨在半金属摩擦材料中的粘着和润滑作用和不同含量人造石墨对摩擦性能包括摩擦系数,摩擦稳定性（摩擦系数随温度变化的稳定性）和体积磨损率的影响并与天然石墨进行了比较。由于石墨的粘着特征,石墨可以在一定摩擦温度范围内提高摩擦系数。作为润滑剂,石墨可以通过减弱摩擦材料和摩擦盘表面的粗糙峰之间的直接摩擦而有效降低磨损率。应用模糊综合评价原理,提出并验证了一个定量描述摩擦稳定性的新方法     

金属纤维增强型摩擦材料与灰铸铁滑动摩擦性能

采用X射线衍射（XRD）和X射线能谱分析（EDAX）对分别使用低炭钢纤维、黄铜纤维和紫铜纤维增强的3种半金属摩擦材料与灰铸铁在不同温度下滑动摩擦形成的磨屑进行分析,并结合扫描电子显微镜（SEM）观察摩擦材料表面形貌,分析材料的磨损特性,并对黄铜纤维和紫铜纤维增强的摩擦材料磨屑成分进行对比分析。XRD结果表明,钢纤维增强体系的摩擦材料磨屑中的主要相是α-Fe,BaSO4,FeCr2O4（或Fe3O4,Fe2O3）;黄铜和紫铜纤维增强体系的磨屑中主要相除钢纤维体系中含有的相外,还含有Cu。EDAX分析的结果与X射线物相分析的基本一致,钢纤维增强材料磨屑中的Fe原子数分数达50%-60%,Cu,Ba,Ca和Al等元素的原子数分数为6%-10%。Fe原子含量均较高,在紫铜纤维增强的材料中其他元素的原子含量都比黄铜纤维增强的材料中的浓度低,说明紫铜纤维增强的摩擦材料的磨损比黄铜纤维增强的摩擦材料的小,填料不容易脱落,但紫铜纤维增强的摩擦材料对对偶造成的损伤较大。     

盘式制动器铜基摩擦片摩擦制动特性的实验研究

为了研究盘式制动器铜基摩擦片与制动盘的摩擦制动特性,分析了盘式制动器制动原理。通过对铜基摩擦片的摩擦特性进行实验,探讨了不同制动速度以及制动压力下摩擦系数和磨损率的变化规律。研究结果表明:制动压力为30 N时,摩擦系数随时间逐渐增大并趋于稳定,稳定后的平均值为0.46;磨损率随制动压力增加而增加,随制动速度的增加而减小;此外,制动压力为30 N、制动速度为80 mm/min时,达到实验中的最佳制动效果。     

The nonlinear nature of friction

Tribology is the study of adhesion, friction, lubrication and wear of surfaces in relative motion. It remains as important today as it was in ancient times, arising in the fields of physics, chemistry, geology, biology and engineering. The more we learn about tribology the more complex it appears. Nevertheless, recent experiments coupled to theoretical modelling have made great advances in unifying apparently diverse phenomena and revealed many subtle and often non-intuitive aspects of matter in motion, which stem from the nonlinear nature of the problem.     

Creep and friction of ice

The creep of polycrystalline ice in uniaxial compression has been studied over a very wide range of strain rates. The creep is far too slow to explain the friction of ice observed at very low sliding speeds, but experiments with single crystals show that sliding produces recrystallization at the interface, the ice presenting an orientation favourable to easy glide in directions tangential to the interface.     

谈摩擦力的产生

从摩擦力的经验规律出发,阐述了摩擦力的产生机理,并简要介绍了利用原子力显微镜对摩擦进行研究的一些进展.     

摩擦条件对钢质摩擦材料第三体及磨损的影响

摩擦条件对摩擦材料表面第三体的连续性产生重要影响,进而影响材料的摩擦磨损性能.选用两种轨道车辆用低合金制动盘材料与铜基粉末冶金材料为配对摩擦副,在不同速度、压力条件下进行摩擦试验,观察第三体的形成过程中,表面形貌的变化规律及磨损机理.结果表明:在特定的摩擦条件下,第三体的显微硬度可达800~900HV,远高于基体材料的硬度;连续、致密的第三体,使材料具有最低的磨损率;当摩擦转速和压力过低时,磨粒磨损为主要磨损形式,当摩擦转速和压力过高时,黏着磨损将成为主导;在第三体的形成破坏过程中,摩擦速度、压力过低或过高均可能使第三体的破坏速度大于形成速度,使材料的磨损率增大.