镍-铁-石墨-硅自润滑材料及其性能

采用熔炼法制备出镍-铁-石墨-硅自润滑材料,并研究了铁含量对镍-铁-石墨-硅自润滑材料的力学性能、干摩擦磨损性能及油润滑摩擦磨损性能的影响.结果表明:随着铁含量的增加,合金中石墨量逐渐增多,自润滑性能逐渐提高,材料的冲击韧性和抗拉强度逐渐降低,硬度值先减小后增大;材料的干摩擦因数和油润滑摩擦因数均随着铁含量的增加而逐渐降低,磨损率随着硬度值的增大逐渐减小,其中Ni-60Fe-3.5C-1Si合金(质量分数,%)的摩擦因数最小,干摩擦因数和油润滑摩擦因数分别保持在0.18和0.05.     

润滑剂在温挤压中的应用研究

对40Cr、1Cr18Ni9Ti钢温挤压润滑剂应用研究,发现不同成分的润滑剂其润滑效果具有很大的区别。挤压温度低于400℃时,各种润滑剂均具有较低的摩擦因数,石墨系润滑剂的摩擦因数最低,润滑效果相对最好;挤压温度高于400℃时,石墨系润滑剂仍保持较低的摩擦因数,PbO的摩擦因数增加最快。     

水性二硫化钼基粘结固体润滑涂层制备及其摩擦学性能

为研制兼具环保性和良好摩擦学性能的水性粘接固体润滑涂层,以去离子水作为分散介质,水性聚酰胺酰亚胺为粘结剂,二硫化钼为润滑剂,加以适量的润湿分散剂采用油漆喷涂工艺研制水性粘结固体润滑涂层,探究了粘结剂的固化温度以及润滑剂的含量对涂层力学和摩擦学性能的影响。结果表明,当固化温度为270℃时粘结剂可以完全固化,且此时涂层具有较高的显微硬度。涂层的摩擦因数随着润滑剂与粘结剂质量比的增大逐渐降低,而显微硬度和耐磨寿命呈现出先增大后减小的趋势,当润滑剂和粘结剂的质量比为1.7时,涂层具有较高的硬度和良好的抗磨减摩性能,此时耐磨寿命达到187 m/μm,稳定阶段的摩擦因数为0.11。     

对铝合金热锻造用的各种润滑剂的评价

1、绪言热锻造加工方面,润滑是最重要的因素。在铝合金热锻造的现场操作中,通常使用市场上出售的石墨系润滑剂。可是市场上出售的润滑剂中,因其所提供的石墨种类、粒度、溶剂等不同,产品种类颇多,而且也习惯于不详细介绍其产品内容。除石墨以外,市场上也出售二硫化钼、氮化硼,有机系的润滑剂。这些润滑剂,必须具有最能充分发挥其润滑性能的使用范围条件,只有购买最适用于热锻造的润滑剂,才是最符合实际的。因此,有必要探求适合铝合金热锻造的润滑剂。过去在各个现场操     

氮化硼粉末静电自动化喷涂技术在铝型材挤压上的应用

传统的铝型材挤压模具的润滑采用炭黑和石墨作为润滑剂,炭黑和石墨喷火装置的结构复杂,体积庞大,制造成本高,安装不方便,特别是对环境和产品污染严重。氮化硼具有极好的润滑性能和高温稳定性,在铝型材挤压操作过程中,可以将氮化硼喷涂在挤压杆端部的固定挤压垫端部,能在高温作业中展现突出的润滑效果,降低挤压型模具的摩擦力。同时氮化硼为环保材料,采用氮化硼润滑剂可以显著改善工厂的工作环境和最终产品的洁净度。     

铝合金筒体侧向挤压润滑条件分析及润滑剂配比研究

润滑条件对铝合金筒体凸台侧向挤压成形有着重要影响。通过润滑条件对成形等效应变及凸模载荷影响的模拟、分析得出:当摩擦因数增大时,等效应变、筒壁变形和凸模平均载荷值增加,但凸模载荷波动减小。综合分析后确定:当摩擦因数为0.25时,具有较好的挤压效果。水基石墨润滑剂较适合于铝合金的等温挤压,为获得该摩擦因数,制取5种不同石墨含量的润滑剂,通过摩擦试验分析,确定摩擦因数。试验结果表明:当石墨含量为质量分数18%时,该润滑剂的摩擦因数为0.25,此配比较适合于铝合金筒体凸台的侧向挤压成形。     

镁合金板料数控热渐进成形时的摩擦和润滑性能

利用数控实验机床和摩擦实验研究AZ31镁合金板料数控热渐进成形时的摩擦和润滑机理。结果表明:镁合金薄板在加热条件下可以实现单点渐进成形;固体润滑膜可分为粘结型和吸附陶瓷型两种;固体石墨和MoS2润滑剂的初始摩擦因数均小于0.12,均可保证热渐进成形件获得良好的内外表面质量,没有任何划痕和裂纹等缺陷;吸附多孔陶瓷型固体润滑膜具有润滑和自润滑作用,固体润滑剂颗粒大小对初始摩擦因数有一定影响;固体BN粉末没有起到润滑作用,不能单独作为热渐进成形用固体润滑剂;当温度小于500℃时,固体石墨和MoS2粉末按一定比例配置的润滑复合喷剂的初始摩擦因数均小于为0.2,且表现出一定的协同作用。     

结构类似的炭材料和C/C复合材料的滑动摩擦磨损行为

制备粗糙层热解炭(RL)和光滑层热解炭(SL)基体的C/C复合材料,测试该C/C复合材料与40Cr钢配副时的摩擦磨损行为,并对磨损表面进行SEM观察.对比研究高强石墨和光滑层结构的块状热解炭在相同条件下的滑动摩擦磨损行为.结果表明:PAN炭纤维改善C/C复合材料的摩擦磨损行为;在实验载荷范围内,与高强度石墨材料相比,含RL炭C/C复合材料的摩擦因数降低0.08～0.12;体积磨损量增幅降低;与热解炭试样相比,具有SL炭C/C复合材料的摩擦因数降低0.02～0.05,体积磨损量低0.2 mm~3左右;随着时间的延长,大部分C/C复合材料的摩擦因数基本相对稳定或呈小幅下降,而石墨、热解炭块的摩擦因数均呈不同幅度的上升;具有RL炭的C/C复合材料摩擦表面膜厚度随载荷增加而降低,具有SL炭的C/C复合材料摩擦表面较粗糙;高强石墨能形成较完整致密的摩擦膜,但磨粒磨损严重,磨屑易在摩擦膜边缘形成层状堆积;热解炭块摩擦表面磨屑堆积松散,有较多的孔洞以及热解炭层整体剥落的形貌.     

加热成形中纯钛板与模具间的摩擦行为（英文）

板料/模具间的摩擦润滑条件是影响薄壁钛合金产品成形质量、成形极限和模具寿命的关键因素。利用压缩扭转摩擦方法,结合正交试验设计,改变模具材料、润滑状态、温度和压力等参数,研究热成形CP-3钛板和模具间摩擦因素的变化规律及作用机理。结果表明:影响CP-3板料温成形摩擦因数显著因素为润滑剂、模具粗糙度、模具材料、转速、压力和温度;相对于干摩擦,石墨和Mo S2干膜润滑剂对板料/模具间摩擦的改善效果均很明显,摩擦因数最大降低了0.318;不同参数下Cr12Mo V/CP-3和铝青铜(QA110-3-1.5)/CP-3摩擦因数的变化趋势基本相同,即随模具表面粗糙度和转速的增大而增大,随温度和压力的增加先增大然后减小。     

新型镶嵌式自润滑轴承材料的摩擦磨损性能研究

制备以聚四氟乙烯(PTFE)、石墨、铅粉、玻璃纤维(GF)掺和成自润滑剂的铜基镶嵌式自润滑轴承材料样品,采用立式万能摩擦磨损试验机,在干摩擦条件下考察其摩擦磨损性能,并用三维视频显微镜对摩擦表面进行形貌观察和分析.结果表明,在PTFE中掺入不同配比石墨、铅粉、GF形成的自润滑剂,可不同程度地降低铜基自润滑轴承材料样品摩擦系数和磨损率,且GF的加入还能大幅度降低摩擦配副的磨损率.其中镶嵌有40%PTFE+20%石墨+20%铅粉+20%GF自润滑剂的铜基自润滑轴承材料样品具有较佳的综合摩擦磨损性能.     

激光处理钛合金表面和三元硬质涂层表面固体润滑涂层的滑动磨损特性（英文）

钛合金的耐磨度较差,因其严重的粘着磨损倾向,不适合润滑滑动。通过织构化和表面涂层进行表面修饰,以提高钛合金基体的表面性能。硬质和耐磨涂层如Ti AlN和AlC rN被应用于钛合金表面,以铬作为中间层。为了进一步提高硬质涂层的耐摩擦磨损性能,使用固体润滑剂二硫化钼沉积在硬质涂层的的微坑。采用销-盘实验对涂覆基材进行单向滑动磨损测试,以评估其摩擦性能。在3个不同的载荷、时间40 min、2 m/s滑移速度下进行测试,分析研究多层涂层的摩擦行为,如涂层结构、摩擦因数和比磨损率。在滑移初期阶段,摩擦因数较低,约为0.1,这降低了材料转移,延长了耐磨寿命。除去部分二硫化钼涂层后,摩擦因数增大到较高值,硬质复合层仍然保护基体以免磨损。     

二硫化钼-石墨-银基复合材料的载流摩擦磨损性能研究

采用粉末冶金法制备了二硫化钼-石墨-银基复合材料。研究了二硫化钼含量对石墨-银基复合材料物理与力学性能的影响。并在自制的摩擦磨损试验装置上考察了复合材料机械摩擦磨损和载流摩擦磨损性能。结果表明：二硫化钼的加入提高了复合材料的密度、硬度、抗弯强度和导电性。在载流和不载流条件下,随着二硫化钼含量的增加,复合材料的磨损率降低,但摩擦系数稍有升高;载流条件下,复合材料的摩擦系数小于未载流条件下的摩擦系数,磨损率比未载流条件下的大。     

热轧钢管芯棒石墨润滑剂

介绍了用于烟台钢管厂 Accu—Roll 轧管机芯棒的石墨润滑剂特性、润滑机理、石墨润滑剂的机械喷涂系统以及喷涂系统和石墨润滑剂的使用效果。     

石墨/CaF2/TiC协同改善镍基合金喷涂层的摩擦磨损行为与机理（英文）

为了降低机械零件在强烈摩擦磨损条件下的摩擦因数,提高其耐磨性,制备了等离子喷涂石墨/CaF2/TiC/镍基合金复合涂层,研究其摩擦学行为及机理。结果表明,石墨/CaF2/TiC/镍基合金复合涂层的摩擦因数为0.22~0.288,较纯镍基合金涂层的降低了25.9%~53%,磨损率较之降低18.6%~70.1%。与GCr15钢球对摩时,复合涂层的磨损表面逐渐形成了由铁氧化物、石墨和CaF2组成的转移层,使GCr15钢球与复合涂层的摩擦转变为钢球与转移层的摩擦。由于转移层起到固体润滑作用,复合涂层的摩擦因数和磨损率大幅度降低。复合涂层的主要磨损机理是转移层在载荷的反复作用下而产生的层脱剥落。     

密封用炭/炭复合材料的摩擦磨损性能

针对液体火箭发动机涡轮泵密封件磨损量较大问题,在MVF-1A多功能立式摩擦磨损试验机上,以GCr15钢环为对偶件,研究低载荷高线速度(12N,2.25m/s)以及高载荷低线速度(50N,1.25m/s)工况条件下热处理温度不同时(2 250、2 400和2 500℃)对炭/炭(C/C)密封材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电镜观察摩擦表面形貌,利用能谱仪确定摩擦表面元素组成。结果表明:低温(2 250℃)热处理材料石墨化度程度低,弯曲强度高,摩擦因数小,线性磨损量大;随着热处理温度的升高,材料石墨化程度升高、界面结合强度弱化,弯曲强度降低;当热处理温度升高到2 500℃后,材料表面易形成完整致密的磨屑膜,磨损机制由磨粒磨损转变为粘着磨损,摩擦因数大,线性磨损量低。此外,在高载荷条件下,适当增大线速度(1.50、1.88m/s),有利于降低摩擦因数及线性磨损量。由此可知,采用高温(2 500℃)热处理的C/C复合材料具有良好抗磨性能,可较好地满足密封件使用要求。     

聚酰胺酰亚胺涂层添加润滑剂对其摩擦性能的影响

目的研究固体润滑剂对聚酰胺酰亚胺(PAI)涂层摩擦磨损性能的影响。方法由偏苯三酸酐(TMA)和4,4-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)合成并添加二硫化钼、二硫化钨、石墨制备自润滑PAI涂层,并对其用HSR-2M型高速往复摩擦试验机进行磨损实验。结合ATR-FTIR、TA-TG热重、磨痕形貌等表征手段,对自润滑PAI涂层摩擦性能进行表征,探究了固体润滑剂的种类与含量对聚酰胺酰亚胺涂层摩擦性能的影响。结果载荷与PAI涂层的摩擦系数呈反比例关系,当Mo S2含量达到30%时,PAI涂层的摩擦系数降至0.1744。添加固体润滑剂后,PAI涂层的摩擦系数减小,磨痕宽度变窄,磨痕变浅,表面粗糙度相对较低。结论具备最佳摩擦性能的涂层添加了30%Mo S2,添加10%石墨的涂层次之,添加10%WS2的涂层较好。添加固体润滑剂可明显提高PAI涂层的摩擦磨损性能,增加其使用时长。     

微织构自润滑表面在油介质中的摩擦学性能

为探究不同表面处理方式对试样表面摩擦学性能的影响,分别对GCr15试样表面进行激光微织构加工,光滑表面涂抹润滑油,微织构表面填充固体润滑剂,微织构表面涂抹润滑油,微织构表面填充固体润滑剂并涂抹润滑油等不同表面处理方式,在MMW-1A摩擦磨损机上进行摩擦磨损试验。同时改变试验的载荷及转速,探究在不同转速和载荷工况下,不同表面处理方式对试样摩擦因数的影响。结果表明,在干摩擦条件下,试样表面采用微织构处理并填涂固体润滑剂可使摩擦因数较光滑表面降低47.6%;在油介质中,采用微织构处理可使摩擦因数较光滑表面降低4.8%,采用微织构处理并填充固体润滑剂可使摩擦因数较光滑表面降低17.7%。且在油介质中,采用织构化处理和固体润滑结合的表面处理方法,试样摩擦因数随载荷增大而减少且逐渐趋于稳定,但随转速增大而增大。     

镀铜石墨含量对Fe-25Cu基摩擦材料组织结构及摩擦性能的影响

目的 为改善石墨与铜铁基摩擦材料的结合方式,探究不同含量的镀铜石墨对铜铁基摩擦材料组织结构的影响,并研究加入不同含量的镀铜石墨时,摩擦材料的摩擦性能和摩擦机理。方法 采用热压烧结法制备Fe-25Cu基摩擦材料,利用扫描电镜、X射线衍射等表征手段进行表征,并利用摩擦磨损试验机测试摩擦材料的摩擦性能,分析摩擦因数。摩擦试验后的材料利用扫描电镜进行表面观测,分析摩擦磨损机理。计算材料摩擦后的磨损量,以此分析镀铜石墨含量对摩擦材料的影响。结果 相同转速下随着镀铜石墨含量的增加,平均摩擦因数降低,当镀铜石墨的质量分数为9%时,摩擦因数曲线最平稳;随着镀铜石墨含量的增加,摩擦因数逐渐降低,磨损率先减少后增加。当加入9%的镀铜石墨时,该材料的摩擦性能最好,此时材料的摩擦因数为0.436,磨损率最低为0.023 mm;黏着磨损和磨粒磨损是添加镀铜石墨的摩擦材料的主要摩擦机理。结论 在Fe-25Cu基摩擦材料中镀铜石墨与基体的结合情况优于石墨与基体的结合,同时加入镀铜石墨Fe-25Cu基摩擦材料的摩擦因数高,磨损量小。     

自润滑烧结镁基复合材料的拉伸、压缩和磨损行为（英文）

采用粉末冶金方法制备石墨/二硫化钼增强镁基自润滑复合材料,并分别表征这些复合材料的显微组织、物理性能、力学性能和磨损性能。利用XRD手段鉴定复合材料中的Gr/MoS_2相。显微组织观察表明,Gr/MoS_2颗粒均匀地分散在镁基体中。在室温条件下施加载荷5 g并保持15 s,测试复合材料的显微硬度,得到所有复合材料的显微硬度为VHN 29-34。使用显微硬度、拉伸和压缩试验研究材料的力学性能,并用扫描电子显微镜分析材料的断口形貌,得到Mg-10MoS_2复合材料最高的硬度、抗压强度和拉伸强度。用销-盘式摩擦仪测试烧结复合材料的摩擦因数和磨损量。另外,通过磨损表面特征,利用SEM系统分析复合材料的摩擦磨损机制。结果表明,与石墨相比,二硫化钼的摩擦因数和磨损有所减少。     

石墨/TiC改性镍基合金复合涂层的摩擦学性能

为降低纯镍基合金涂层在高接触应力下的摩擦因数并进一步提高其耐磨性能,运用等离子喷涂技术在45#钢表面制备石墨/TiC协同改性镍基合金复合涂层。结果表明：复合涂层的摩擦因数较纯镍基合金涂层降低47.45%,磨损质量降低59.1%。纯镍基合金涂层与GCr15钢对摩时,表面产生明显的滑移和粘着变形,从而使纯镍基合金涂层表现出多次塑变磨损和粘着磨损。在复合涂层的磨损表面形成较软的、富含石墨和铁氧化物的转移层,使得其摩擦因数显著降低,质量磨损大为减少。复合涂层的磨损机理主要为转移层的疲劳剥落。