白层静载磨损特性研究

针对冲击磨损试样表面的白层，用静载磨损方法研究了该白层的磨损特性，分析了其失效形式，并讨论了组织类型对白层磨损的影响。结果表明，当试样表面有白层时，磨报出现块状剥层，而无白层试样则呈切削磨损，白层导致块状剥层磨损，降低材料的耐磨性。     

4Cr3Mo2NiV铸造热锻模具钢的高温磨损机理

研究了铸造热锻模具钢4Cr3Mo2NiV从室温到600℃的磨损行为,采用SEM,XRD和EPMA等对试样磨损表面和磨屑的形貌、成分和结构进行了分析,探讨了铸造热锻模具钢的高温磨损机理．结果表明;铸造热锻模具钢的高温磨损机理是氧化磨损和疲劳剥层磨损．磨损过程中氧化和疲劳剥层交替进行,使摩擦系数大幅度波动．高温磨损形成的氧化物主要是Fe2O3和Fe3O4,氧化磨损使磨损率降低;疲劳剥层使磨损率增加,磨屑呈脆性块状．     

GCr15钢滚珠丝杠感应淬火漏磁控制及耐磨性

通过涂覆导磁体对GCr15钢滚珠丝杠表面感应淬火进行漏磁控制,对比分析了漏磁控制前后试样淬火组织、硬度、深度及耐磨性.研究表明:GCr15淬火后的组织为马氏体+残留奥氏体,控制漏磁淬火工艺显著增加丝杠滚道处的磁力线密度,提高整个丝杠表面的温度和加热深度,增加淬火硬化层的深度,也减小硬度曲线的梯度,从而显著提高了耐磨性,相对于未淬火试样耐磨性提高了2.5 ～4倍.感应淬火试样的磨损主要是磨粒磨损和剥层磨损,未涂覆导磁体时,剥层厚且是脆性和塑性断口混杂的粗糙形貌,而涂覆导磁体后,因为组织和硬度均匀,硬化层深度大,磨削片层薄且表面光整,耐磨性好.     

GCr15钢表面感应淬火微观组织及室温干滑动磨损行为

研究了滚珠丝杠用GCr15钢表面感应淬火后的组织和磨损机理。采用SEM、显微硬度计和XRD分别观察和检测了表面感应淬火试样的微观组织、断口形态、从表层到芯部的显微硬度分布以及淬火相变硬化区的物相,分别在低、中、高磨损载荷下,对试样进行往复式线性干摩擦磨损测试,分析研究了摩擦系数、磨损表面和磨屑形貌。结果表明:相变硬化区主要由隐晶马氏体、残留奥氏体及弥散分布的粒状碳化物组成;表层到芯部的断口形态呈明显变化;随着载荷增加,摩擦系数降低;低载荷下磨损表面呈现轻微划痕和少量脱离的碳化物颗粒,发生轻微磨粒磨损;中载荷下主要发生磨粒磨损和轻微剥层磨损;高载荷下磨损表面有严重犁沟,磨屑呈大片状,主要发生剧烈磨粒磨损和剥层磨损。     

硅酸盐粉体作为润滑油添加剂对摩擦副耐磨性的影响研究*

采用MM200摩擦磨损试验机研究了45^#钢-45^#钢摩擦副在含蛇纹石硅酸盐油润滑下的摩擦学行为，借助SEM及EDAX测试分析了自修复膜层的表面形貌及表面成分组成。结果表明：润滑油中添加硅酸盐蛇纹石粉体，在摩擦磨损初期，下试样的失重随磨损时间增加而增加；在试验时间为20h时，试样失重达到最大值，随后试样的失萤反而减小。在载荷600N、试验时间30h摩擦磨损后，在金属表面形成自修复保护膜，弥补了试样的部分失重；自修复膜层表面比较平整光滑，无明显的磨损划痕和犁沟，自修复膜层阻碍了金属摩擦表面的直接接触，有效地降低了金属摩擦副的磨损；自修复膜层与金属基体结合紧密，无明显的界面，膜层的厚度最大为8μm。     

铸钢表面钒铬铸渗层组织及干滑动磨损性能研究

采用消失模铸渗工艺在ZG310-570表面制备了钒铬表面复合层,并考察了其显微组织、显微硬度以及干滑动磨损性能。结果表明,钒碳化物为球状和条状,铬碳化物为块状和板条状。铸渗复合层的硬度沿渗层表面到基体方向先增加后降低,在距表面1.5-2.0 mm处达到最大值。在30-90 kg载荷下,复合材料的磨损失重随着载荷的增加而增加,含V-Fe15%、Cr-Fe60%的渗剂做成的块试样耐磨性最好。复合层的磨损机制主要为磨粒磨损,ZG310-570的磨损机制为塑性变形和剥落。     

18CrNiMo7-6钢渗碳层摩擦磨损行为研究

利用环-块摩擦磨损试验机,在干摩擦条件下研究了18Cr Ni Mo7-6钢渗碳层摩擦磨损行为,用扫描电镜对磨损表面形貌进行观察。试验结果表明,在490 N的接触载荷和大滑移距离的试验条件下,18Cr Ni Mo7-6钢制备的块状试样渗碳层的磨损经历了快速磨损和稳定磨损两个阶段,且在两个阶段中渗碳层的磨损量和磨损深度随滑移距离的增加而线性增加。在快速磨损阶段渗碳层磨损机制以磨粒磨损为主;在稳定磨损阶段则以粘着磨损为主。     

基于稀土调控的激光熔覆Ni60强化铝合金的高温摩擦磨损性能研究

目的 提高铝合金的综合使用性能。方法 采用激光熔覆技术对6063铝合金表面分别进行了Ni60、Ni60+4%CeO2、Ni60+5%Y2O3和Ni60+5%La2O3激光熔覆处理，然后进行了硬度和高温摩擦磨损实验，通过分析各试样的摩擦系数、磨痕轮廓、磨损量、物相、成分和磨损后微观形貌，进而分析各试样的耐磨性能和磨损机理，以及稀土对熔覆层耐磨性能和磨损机理的影响。结果 熔覆层的硬度呈梯度分布，加入稀土Ni60熔覆层的硬度明显提升。6063铝合金随着载荷和磨损温度的升高，磨损机制从二体磨粒磨损，到粘着磨损，再到严重的熔融磨损和氧化磨损，由轻微向严重磨损转变。Ni60熔覆层的磨损机制主要为剥层磨损、氧化磨损和轻微的犁削磨损，并随着载荷和磨损温度的升高，剥层磨损的程度越来越严重。添加最佳稀土含量的熔覆层随着载荷和磨损温度的升高，磨损机制逐渐由以犁削磨损为主过渡为以剥层磨损为主，并含有氧化磨损和犁削磨损。与Ni60熔覆层相比，加入最佳稀土含量的熔覆层的高温摩擦磨损性能均有明显提高。结论 对比三种稀土熔覆层，高温摩擦磨损性能由好到差的顺序为Ni60+4%CeO2熔覆层>Ni60+5%Y2O3熔覆层>Ni60+5%La2O3熔覆层。     

16Mn钢离子渗氮和离子 S-C-N共渗表面摩擦学性能

16Mn钢在离子渗氮基础上采用S-C-N的离子共渗技术制备出一层硫化物层，在半润滑条件下，以LY12铝合金圆环为对摩下试样，分别与16Mn钢表面渗碳和渗硫试样进行对摩试验；采用了GCr15钢为对摩下试样来测定16Mn钢表面渗碳和渗硫试样的磨损规律：用扫描电子显微镜，EDAX和XRD对磨损试样的磨痕形貌及成分做了分析。结果表明：与渗硫试样对摩的LY12铝合金圆环的表面粗糙度、磨损率、平均摩擦系数以及摩擦系数波动的幅度都比与渗碳试样对摩的要低；与LY12铝合金对摩过程中，渗硫层能够有效地避免粘着磨损，并且GCr15钢对摩过程中，渗硫层能够有效地降低16Mn钢的磨损程度。     

白层中的绝热剪切带

４０ＣｒＮｉＭｏ钢的冲击磨损实验发现，表面白层产生了硬度更高的绝热剪切带，这种绝热剪切带有非常细小的晶粒，比白层更容易产生裂纹或断裂，本文的研究认为：冲击磨损的白层中发生了动态回复，而白层中的绝热剪切带则可能发生了动态再结晶。     

40Cr钢电火花表面强化层的磨损特性研究

分析了在大接触应力的磨损条件下，表面残余应力和硬度对40Cr电火花强化层耐磨性的影响，探讨了其磨损机理。结果表明：滚动磨损和滚、滑动磨损时，随着试样表层硬度的提高，试样的耐磨性增大；强化层中的残余压应力可以提高强化层的硬度并增强其耐磨性。滚动磨损时，电火花强化层的磨损方式主要为粘着磨损、疲劳磨损和磨粒磨损三种机制；在滚、滑动磨损时，除上述三种机制外，还发生了氧化磨损。     

Impact Wear Behaviors of Two Modified Layers in Ti6Al4V Substrate

选用 Ti6Al4V 合金作为基体材料,并对其进行 N+注入以及非平衡磁控溅射 TiN 膜制得两种改性试样,借助 Phillips X’Pert型 X 射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)及台阶仪等表征试样及考察改性层的冲击磨损行为,研究认为:在反复冲击载荷作用下,两试样均出现了疲劳磨损现象,但 N+注入试样的磨损机制主要是点蚀及疲劳剥落;而 TiN 膜的磨损机制主要是剥层失效并伴有一定的磨粒磨损;试样的抗冲击磨损性能受多因素制约,如膜层硬度,膜-基结合强度、膜层韧性等。     

高焓等离子喷涂WC-10Co4Cr涂层的耐磨性

为提高马氏体不锈钢（0Cr13Ni4Mo）的表面硬度及耐磨性能,对不锈钢表面进行高焓等离子喷涂WC10Co4Cr强化,对涂层进行组织观察和物相组成分析,并在不同温度下进行了摩擦磨损试验。研究表明：WC10Co4Cr涂层组织致密,主要由WC物相构成,另外还有少量的W2C和Co25Cr25W8C2。在室温和高温（400 ℃）时,WC10Co4Cr涂层均具有较低的摩擦因数。室温时,基体的磨损机制主要以粘着磨损和磨粒磨损为主。WC10Co4Cr涂层其磨损机制主要以微切削为主。400 ℃条件下,不锈钢基体的磨损机理主要以粘着磨损和剥层为主,磨痕边缘部位主要以磨粒磨损为主。WC10Co4Cr涂层试样的磨损机制主要以磨粒磨损为主,伴随有剥层现象出现。     

ZG310-570表面消失模铸渗层冲击磨损性能研究

结合消失模铸造工艺和铸渗表面强化技术，在廉价的ZG310-570表面形成一层碳化钒／高铬铸铁复合层。在MED-10型动载磨料磨损试验机上研究了四种铸渗层成分不同的试样在3J能量冲击下的抗磨损性能．并借助JSM-5610LV扫描电镜研究了铸渗复合层的组织结构和磨损形貌。实验结果表明：铸渗剂中FeV50．A为10％（质量分数）时获得的铸渗试样抗冲击磨损性能最好，是ZG310-570试样的71倍。     

TC4钛合金表面镀Cu摩擦磨损性能的研究

利用硫酸盐镀铜技术在TC4钛合金表面电镀制备Cu镀层,采用SEM、EDS和STM等方法研究TC4钛合金基体及其镀Cu层的摩擦磨损性能,分析其磨损率、摩擦系数和磨痕形貌,探讨其磨损机理。结果表明:TC4钛合金表面镀Cu可以显著地改善和提高其表面耐磨性,Cu镀层的耐磨性明显地优于TC4钛合金基体;TC4钛合金基体的磨痕呈犁沟形貌,磨损机理为剥层磨损和黏着磨损;镀Cu层的磨痕呈现的是附着的塑性变形后铜磨屑形貌,磨损机理为剥层磨损和疲劳磨损。     

DZ125合金表面Al-Ce-Y渗层的组织与摩擦磨损性能

采用扩散共渗法在DZ125合金表面制备了Ce-Y改性渗Al涂层,分析了涂层的组织结构和形成机制,对比研究了DZ125合金基体及涂层在20、300和600℃时的摩擦磨损行为。结果表明,经950℃保温2h所制备的Ce-Y改性渗Al涂层厚约125μm,组织致密,主要由Al_3Ni_2、Al_3Ni和Cr_7Ni_3相组成。Ce-Y改性渗Al涂层在20和600℃时的耐磨性能优于DZ125合金,但在300℃时其耐磨性能低于基体合金。在20℃磨损时,DZ125合金的磨损机理为剥层磨损和轻微的磨粒磨损,Ce-Y改性渗Al涂层为表面擦伤;30 0℃时DZ125合金表现为粘着磨损、剥层磨损和磨粒磨损,Ce-Y改性渗Al涂层为剥层磨损及磨粒磨损;当温度为600℃时,二者均为剥层磨损和磨粒磨损。     

38CrMoAl氮化钢表面改性层摩擦磨损性能研究

采用不同方法对38CrMoAl氮化钢进行表面改性以提高其耐磨性能,分别为N试样(物理气相沉积纳米类金刚石薄膜)、S试样(物理气相沉积TiBN涂层)、L试样(离子氮化处理得到氮化层)和A试样(阿可氮化处理得到氮化层).通过HT-600型摩擦磨损试验机测试了在干摩擦条件下四种试样的摩擦磨损性能,并用VHX-600K型光学显微镜对磨损后试件表面和横截面形貌进行观察和分析.结果表明:在本试验条件下,四种试样平均摩擦因数由小到大次序为:N试样＜S试样＜L试样＜A试样;偶件材料可以在较短时间在N试样和S试样表面形成,但在N试样表面可以稳定存在,L试样和A试样表面难以形成厚度均匀且稳定存在的转移膜;S试样磨损后局部区域出现轻微磨损现象,N试样磨损后改性层厚度均匀,改性层整体状态最好,L试样和A试样出现裂纹.裂纹扩展导致局部区域脱落严重.综合考虑N试样耐磨性能最好,其次为S试样、L试样和A试样.     

铁路货车车钩缓冲装置的磨损分析

货车车钩缓冲装置的主要磨损部位为车钩牵引台、钩尾销孔和从板。通过对服役磨损后的车钩缓冲装置进行切割取样,利用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线能谱仪,对车钩缓冲装置主要磨损部位表面及剖面的磨损情况进行分析,并揭示其磨损失效机理。结果表明:车钩牵引台配合面以磨粒磨损和剥层为主要磨损机理;钩尾销孔部位主要表现为冲击磨损,损伤机制主要为磨粒磨损和剥层;转动从板端部的磨损以冲击磨损和磨粒磨损为主,其磨损机理主要为磨粒磨损、剥层和氧化磨损。     

PCBN刀具干湿切削淬硬钢表面完整性研究

本文以采用PCBN刀具切削淬硬轴承钢GCr15为试验，对干、湿切削两种润滑条件下，工件表面粗糙度及表面白层（一种在加工表面形成的晶相组织发生变化的结构）进行了对比研究。实验结果表明：干、湿切削都可获得较好的表面粗糙度，湿切削表面粗糙度Ra稍低；湿切削没有发现明显的白层产生，干切削白层生成较早，且白层与黑层的厚度随着刀具磨损的增加而逐渐增加。     

钒铬表面复合层的干滑动摩擦磨损性能

采用消失模铸渗的方法在铸钢件表面制备了钒铬复合层,用MM200型摩擦磨损试验机研究了不同渗剂成分试样的干滑动摩擦磨损性能,并用扫描电镜观察了试样的磨损形貌,分析了复合材料的磨损机理.结果表明:与基体材料相比,复合层的耐磨性显著提高,其最大磨损率仅是基体材料的1/8;随着载荷的增大和渗剂中钒铁含量的减少,表面复合层的磨损率提高;表面复合层的磨损机理主要是氧化磨损和裂纹的形成、扩展所造成疲劳剥落.