载流条件下铬青铜/纯铜摩擦副摩擦磨损性能研究

在自制的销盘摩擦磨损试验机上,对铬青铜/纯铜摩擦副进行载流条件下的干滑动模拟试验,研究了电流、速度、载荷对铬青铜/纯铜摩擦磨损性能的影响规律。试验结果表明:电流是影响摩擦副摩擦磨损性能最显著的因素,摩擦因数和磨损率都随着电流的增大而增大;速度和载荷对摩擦因数和磨损率也有显著影响;电流的存在,摩擦副间产生了比无电流时更严重的粘着磨损和塑性变形,同时增加了电化学腐蚀,使磨损更加严重。     

有无电流条件下铬青铜/纯铜摩擦副摩擦磨损性能

本文以纯铜为销试样，铬青铜QCr0.5O为盘试样进行载电流条件下的干滑动摩擦磨损试验，通过对有无电流条件下对销试样磨损量大小和摩擦系数影响程度的比较，以及对销试样摩擦表面进行的微观形貌分析，结果表明，电流对铬青铜／纯铜摩擦副的干摩擦行为具有显著的影响，并且由于电场，摩擦热，摩擦切应力的共同作用，在销试样表层发生了一定程度的塑性变形，塑性变形的程度也与电流及接触压力密切相关。     

紫铜/铬青铜摩擦副在干摩擦和水雾条件下的载流摩擦磨损性能研究

在HST-100载流高速摩擦磨损试验机上,对比考察了紫铜/铬青铜摩擦副在干摩擦和水雾2种状态下的载流摩擦磨损性能,采用扫描电镜(SEM)对磨损表面形貌进行了观测。结果表明:水雾条件下销试样载流摩擦磨损时,其摩擦因数及磨损率均低于纯载流状态下;该试样在纯载流条件下的磨损机制主要为粘着磨损和电气磨损,在水雾条件下主要为电弧侵蚀、塑性变形和轻微的粘着磨损。这是因为水有利于降低摩擦副接触表面的温度,有效地抑制了铜的转移,阻止了粘着磨损的发生。水因素的介入也导致了电弧发生频率的增多,但在综合影响下,水可以有效地改善该试样的磨损性能。     

变载荷下SiC多孔陶瓷的摩擦磨损性能研究

在改进后的MMS-2A微机控制摩擦磨损试验机上研究变载荷下SiC多孔陶瓷的摩擦磨损性能,通过变载荷和静载荷试验对比分析变载荷对摩擦因数的影响及变载荷下多孔陶瓷的磨损机制。结果表明,变载荷下随着载荷增大SiC多孔陶瓷摩擦因数减小,SiC多孔陶瓷的磨损机制为脆性断裂和磨粒磨损。建立多孔陶瓷和45#钢的环-块摩擦副几何模型,运用有限元分析软件ANASYS Workbench仿真分析变载荷对接触应力的影响。结果表明,SiC多孔陶瓷的接触应力分布不均匀,并且接触应力呈现环-块接触的垂直轴线区域大、两侧小的状态,其中最大接触应力出现在与块接触区域,环和块的最大接触应力位置错开一定的距离。     

有无电流条件下温度对碳/铜摩擦副摩擦磨损性能的影响

通过销-盘摩擦磨损试验,研究了碳/铜摩擦副在有无电流条件下的摩擦学性能。结果表明:试验过程中摩擦副温度不断地升高,且有电流时摩擦副温度比无电流时高,滑板材料的磨损量随着温度的升高而增大;当无电流通过时,摩擦因数随温度的升高先增大后减小,当有电流通过时,摩擦因数随温度的升高而减小。观察碳滑板磨损前后表面形貌发现:磨损表面随摩擦副温度的升高变得越来越光滑;当无电流通过时,磨粒磨损和黏着磨损是主要磨损类型,当有电流通过时,磨损类型以氧化磨损和电弧烧蚀为主。碳滑板材料磨损表面EDS分析发现,元素转移和氧化现象在磨损过程中时有发生。     

干摩擦条件下3Y-TZP/(Mg,Y)-PSZ陶瓷摩擦副的磨损性能的研究

采用销-盘式摩擦磨损试验机在干摩擦条件下对3Y—TZW(Mg，Y)-PSZ陶瓷摩擦副的磨损性能进行了试验研究。结果表明，3Y-TZP陶瓷的磨损率随着载荷的增加而增大。在低载低速下3Y—TZP陶瓷的主要磨损机制为塑性变形；随着载荷与滑动速度的增加，磨损主要由塑性变形和微断裂造成；在高载高速时，由于对摩偶件(Mg，Y)-PSZ表面的断裂、脱落，形成的磨屑产生磨料磨损对摩擦副表面造成进一步损伤，脆性断裂和磨粒磨损机制是其主要的失效方式。     

高速干滑动条件下钢/铜摩擦副摩擦磨损表面摩擦热规律研究

利用MMS-1G高温高速销-盘摩擦磨损试验机,以钢/铜摩擦副为研究对象,进行摩擦磨损试验,使用热电偶对摩擦表层进行测温,应用JSM-5610LV型扫描电子显微镜对摩擦表面进行观察,研究在高速干摩擦条件下摩擦热的影响因素及对表面磨损机制的影响。结果表明:摩擦表面的温度随着速度、载荷的增加而增加;在摩擦初期摩擦温度显著增加,摩擦因数快速下降,当达到某一数值后形成一个动态的平衡;随着摩擦温度的升高,磨损机制发生转变,由粘着磨损转变为磨粒磨损和粘着磨损共同作用。     

不同湿度环境中钢/铜配副摩擦磨损性能研究

应用QG-700型高温气氛摩擦磨损试验机研究了CrNiMo钢/黄铜配副在不同环境湿度条件下的滑动摩擦磨损性能,利用三维形貌轮廓仪、EDAX能谱分析仪(EDS)分析了其磨损机制。结果表明:随着环境气氛湿度的增加,配副的摩擦因数、销/盘试样磨损率和摩擦温度均呈降低趋势,摩擦学性能得到改善。销试样的磨损机制主要为黏着磨损,环境湿度的增大弱化了配副材料的黏着磨损。     

SiC与ZrO_2摩擦副疲劳磨损的有限元分析

对SiC与ZrO2陶瓷组成的销盘式摩擦副摩擦过程中的疲劳磨损现象进行了理论分析,采用ANSYS有限元分析软件对其磨损过程中的应力分布进行了分析.结果表明:应力在盘的摩擦环带宽的中间位置上分布最大;当销连续旋转,且陶瓷材料有微裂纹、气孔、杂质等缺陷时,在盘的摩擦环带宽的中间位置上出现疲劳黏着现象,进而使盘的磨损加剧;分析结果与实验结果吻合较好.     

铜碲硒铁合金的干摩擦磨损性能

利用环-盘式摩擦磨损试验机研究了铜碲硒铁合金的干摩擦磨损行为,分析了载荷和摩擦速度等参数对该合金摩擦磨损性能的影响,并用扫描电子显微镜对磨损形貌进行了观察.结果表明:铜碲硒铁合金的摩擦因数随载荷的增加变化不大,但随摩擦速度的增加而明显增大;合金的磨损率随载荷和摩擦速度的增加均增大;在轻载低速条件下,合金的磨损机制以犁削磨损和粘着磨损为主;在重载高速条件下,磨粒磨损和粘着磨损加剧.     

SiCp/AI有机摩擦材料摩擦磨损特性研究

对20%Vol SiCp/AI复合材料与有机摩擦材料组成的摩擦副的摩擦磨损特性进行了试验研究.试验表明:该摩擦副在不同的速度情况下都具有平稳的摩擦系数.摩擦系数在一定速度范围内随速度增加而减小,而在超过一定速度后随速度增加而增大.对摩擦系数随速度变化的机理进行了讨论.     

涂层WC-Ni硬质合金刀具的显微结构及性能

通过比较完全Ni代Co的YN6(WC-6Ni)与YG6(WC-6Co)硬质合金的显微组织及物理性能之间的差异,得出YN6硬质合金在使用性能上与Co粘结剂的YG6硬质合金还存在差距;利用中温气相化学沉积法(MT-CVD)在YN6、YG6硬质合金基体表面涂覆Ti(C,N)单层涂层,对比研究涂层后二者的微观组织、物理性能和磨损特性,结果表明涂层后的YN6硬质合金使用性能和经同样涂层处理的YG6硬质合金相当。     

WC-Ni硬质合金的研究与应用

作为传统硬质合金主要粘结剂的Co资源稀缺且价格昂贵,因此寻找Co的代用品具有重要意义。本文综述了以Ni代Co的WCNi系硬质合金的研究现状,包括其发展变革、制备方法、性能特点和应用领域,并指出了目前存在的问题。     

Effect of Temperature on the Dry Sliding Friction and Wear of Rice Bran Ceramics against Different Counterpart Materials

In this study, we investigated the effect of temperature on the friction and wear of rice bran (RB) ceramics, a hard porous carbon material made from rice bran, sliding against alumina, stainless steel, and bearing steel balls under dry conditions. Friction tests were performed using a ball-on-disk-type friction tester wherein a ceramic heater was installed in the rotational stage. The surface temperature of the RB ceramic disk specimens was controlled at 20, 100, 150, or 200°C. The normal load was 1.96 N, sliding velocity was 0.1 m/s, and number of cycles was 20,000. The effect of surface temperature on the friction and wear of RB ceramics substantially differed among the ball material types. The friction coefficient for the RB ceramics sliding against an alumina ball decreased with increasing temperature and exhibited an extremely low value (0.045) at 200°C. The friction coefficient in the case of the RB ceramics sliding against a stainless steel ball exhibited a stable value as the temperature was increased to 150°C and slightly decreased as the temperature was increased further, reaching a low value of 0.122 at 200°C. The friction coefficient for the RB ceramics sliding against bearing steel ball drastically increased with increasing temperature, reaching 0.381 at 200°C. The specific wear rate of the RB ceramics increased with increasing temperature; it was lowest when sliding against alumina and highest when sliding against bearing steel. The wear of the alumina ball was the lowest and that of the bearing steel ball was the highest under all investigated temperature conditions. On the basis of these results, we concluded that alumina is a promising counterpart material for RB ceramics sliding at high temperatures (≤200°C).     

WC-Ni硬质合金密封圈损伤失效研究

某核主泵采用的WC-Ni硬质合金O形密封圈在运行一段时间后,密封圈端面出现较多的裂纹。为研究密封圈端面损伤失效原因,对密封圈损伤区进行微观形貌分析、白光干涉测试分析、损伤区化学成分分析和表面残余应力测试,讨论WC-Ni硬质合金密封圈表面出现的损伤特征,并对其服役安全性进行评估。结果表明:裂纹源多在密封圈槽堰区和坝区的交界处产生,裂纹多数分布在坝区,坝区损伤程度相比槽堰区较大;裂纹区存在氧化现象,但氧化程度比较轻微,氧化产物主要为W的氧化物;裂纹的产生主要是由密封圈槽堰区和坝区之间较大的应力差导致的,但裂纹体积较小,损伤轻微,短期内不会对整体机械密封装备造成重要影响。     

Friction and Wear Behavior of Single-Phase Fe2B Bulk under Dry Sliding Condition

The effects of normal load and velocity on the friction and wear behavior of single-phase Fe₂B bulk have been investigated by optical microscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. Results indicate that the friction coefficient and wear rate both decrease at first and then increase with increasing load and velocity, respectively. Attributed to the formation of a lamellar film on the Fe₂B surface, the lowest friction coefficient and wear rate are obtained at a velocity of 0.2 m/s under a load of 12 N. The dynamic friction coefficients under loads of 4 and 12 N are around 0.8 in the initial steady stage and then decrease to about 0.6, whereas the friction coefficient at 20 N shows no obvious change and remains around 0.82. The lubricating film consisting of Fe₂O₃, B₂O₃, SiO₂, and H₃BO₃ reduces the friction coefficient at 0.2 m/s under a load of 12 N.     

Effect of Load and Composition on Friction and Dry Sliding Wear Behavior of Tungsten Carbide Particle-Reinforced Iron Composites

Investigations on the dry sliding wear behavior of tungsten carbide (WC)-reinforced iron matrix composites were carried out at room temperature. Three sets of samples (unreinforced iron, 4 wt% micrometer-size (～5–15 μm) WC-reinforced iron and 4 wt% nanosize (～30 nm) WC-reinforced iron were prepared using a powder metallurgy route to assess their friction and wear behaviors under two different loads. The relative dry sliding wear performances of the micrometer-size and nanosize WC-reinforced composites were compared with unreinforced matrix. An increase in microhardness of the order of 2.5 times was observed in the case of 4 wt% nanosize WC-reinforced iron matrix compared to the unreinforced iron matrix. The wear rate was 1.35 to 1.45 times lower in the case of nanocomposites compared to the unreinforced iron matrix (under different experimental conditions). The values of the coefficient of friction (COF) of composites were found to decrease with increase in load. Nanocomposites showed lower COF, surface roughness, and fractal dimension (D) values than micrometer-size WC-reinforced composites and the unreinforced iron matrix.     

球墨铸铁与Al2O3陶瓷的滑动摩擦磨损

研究了球墨铸铁与Ａｌ２Ｏ３陶瓷配副在空气,蒸馏水,乳化液和油润滑条件下的摩擦磨损特性。结果表明,随着了,蒸馏水,乳化液和油润滑顺序,Ａｌ２Ｏ３陶瓷和铸铁副的摩擦系数及各自的磨损量都逐渐降低。     

UHMWPE基复合材料在干摩擦和油田污水条件下的摩擦磨损性能

采用模压烧结法制备了超高分子量聚乙烯(UnMWPE)/聚苯酯(Ekonol)复合材料;采用45#钢为摩擦对偶件的往复滑动式摩擦磨损试验机,在室温下测试了Ekonol含量对UHMWPE在干摩擦和油田污水条件下的摩擦磨损性能影响,实验条件为:接触压力7.5 kN、滑动速度1.8 m/min、时间3 h;采用扫描电子显微镜观察复合材料磨损表面形貌并分析了磨损机制.结果表明:填充加%Ekonol可以显著改善UHMWPE的摩擦磨损性能.与干摩擦条件相比,在油田污水条件下,UHMWPE基复合材料摩擦因数提高不明显,但磨损率明显增大;在干摩擦条件下,纯UHMWPE的磨损机制主要为粘着和犁沟效应,UHMWPE/Ekonol复合材料的磨损机制为粘着和疲劳,而在油田污水条件下UHMWPE/Ekonol复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损和疲劳.