三种陶瓷刀具材料的摩擦磨损性能研究

以Al2O3、Al2O3/TiC与Al2O3/(W,Ti)C陶瓷刀具材料作为研究对象,在高速环-块摩擦磨损试验机上研究3种陶瓷刀具材料在相同试验条件下的摩擦磨损性能,并利用ANSYS有限元软件分析计算磨损时的应力分布.结果表明:3种陶瓷的摩擦磨损性能与其在Al2O3基体中的添加成分有关.3种陶瓷在高速下的耐磨性优于低速,磨损率随着摩擦速度的增大而呈下降趋势,随载荷的增大而呈上升趋势,其中Al2O3/(W,Ti)C陶瓷刀具的耐磨性最优,其耐磨性能主要与力学机械性能有关.通过有限元分析可知,3种陶瓷的最大剪应力大于最大主应力,在剪应力作用下,更容易发生磨粒磨损.     

WC/TiC层状陶瓷刀具与316L不锈钢间的干摩擦磨损性能研究

研究了在1 750℃下真空热压烧结而成的WC/TiC层状陶瓷刀具材料在干摩擦条件下与316L奥氏体不锈钢之间的摩擦磨损性能,并对磨损面进行了分析。结果表明:载荷和滑动速度对摩擦因数和磨损量的影响较大,随着载荷的不断增大,WC/TiC层状陶瓷刀具材料的摩擦因数和磨损量呈增大趋势;而随着滑动速度的增大,WC/TiC层状陶瓷刀具材料的摩擦因数先降后增,磨损量先增后降;在WC/TiC层状陶瓷刀具材料与316L奥氏体不锈钢的对磨过程中,材料的表面发生了犁削、颗粒及片层剥落现象,在磨损表面留有犁沟、凹坑、微裂纹和片层结构,其磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损。     

TiB2-TiN-Ni-Csf陶瓷刀具与316L奥氏体不锈钢间的干摩擦磨损性能研究

研究了TiB_2-TiN-Ni-C_(sf)(TTNC)陶瓷刀具材料与316L奥氏体不锈钢间的摩擦磨损性能,结果表明:当载荷为65N时,随着滑动速度从6m/min增大到15m/min,对磨材料间的摩擦系数和TTNC陶瓷刀具材料的磨损率逐渐减小;当滑动速度为15m/min时,载荷由55N增加到60N时,对磨材料间的摩擦系数和TTNC陶瓷刀具材料的磨损率增加缓慢;当载荷由60N增加到70N时,摩擦系数与磨损率急剧增加。磨损后的TTNC陶瓷刀具材料表面留有犁沟、片层结构、凹坑以及撕裂面,TTNC陶瓷刀具材料的磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损。     

陶瓷刀具高速干切削等温淬火球铁(ADI)磨损性能研究

采用陶瓷刀具(CC650)对等温淬火球墨铸铁(以下简称AD I)进行干式高速切削试验,用带有X射线能谱分析的扫描电镜观察刀具表面的磨损形貌,并对刀具磨损微区和工件表面成分进行定性分析,用X射线衍射仪对刀具、工件和切屑等试样进行物相分析,研究高速切削时陶瓷刀具磨损性能及磨损机制。结果表明:切削速度是影响刀具寿命的主要因素;CC650刀具高速干切削AD I时形成的刀具主后刀面和前刀面的磨损形态基本类似中、低速条件下磨损形态,主要区别在其磨损区域紧靠切削刃,最大磨损部位位于切削刃附近;CC650刀具高速切削AD I时切削温度高,其磨损是机械磨损与化学磨损综合作用的结果,磨损机制主要包括磨料磨损、扩散磨损、粘结磨损和微崩。     

PEEK与不同材料配副时的干摩擦磨损性能研究

为选择与聚醚醚酮（PEEK）匹配良好的配副材料以适应干摩擦苛刻工况,利用销盘式摩擦试验机,对PEEK与Si3N4陶瓷、2507不锈钢、6061铝合金配副的干摩擦磨损性能进行研究。结果表明：3种摩擦副的摩擦因数和磨损率均随滑动速度的增大而增大;当PEEK与陶瓷材料配副时摩擦因数最大,PEEK表面犁削效应显著,磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主;当PEEK与2507不锈钢和6061铝合金配副时,犁削效应有所削弱,摩擦界面发生物质转移并形成黏附层,摩擦表面较为光滑,摩擦因数较低。研究表明,在干摩擦条件下,PEEK与6061铝合金配副在低转速下表现出更好的摩擦磨损性能,PEEK与2057不锈钢配副在高转速下的摩擦学性能更加出色     

铝基复合摩擦材料摩擦磨损性能研究

以S iC颗粒增强的铝基复合材料(S iCp)与GCr15钢配副为对象,与现用的蠕墨铸铁(Compacted graph ite iron)制动盘材料进行对比,应用销-盘式高速摩擦磨损模拟试验,研究摩擦磨损条件对摩擦学特性的影响规律。     

新型陶瓷刀具材料的磨损性能研究

研究了Al2O3/SiC/（W，Ti）C新型陶瓷刀具材料在切削铸铁时的耐磨性能。结果表明：在低速发削铸铁时，该陶瓷刀具表现出良好的耐磨性能，其磨损机理主要是磨粒磨损；在高速切削铸铁时，由于化学反应和溶解磨损的共同作用，导致粘结磨损加剧，从而降低了该陶瓷刀具材料的耐磨性能。     

层状WC/TiC陶瓷刀具材料与轴承钢的摩擦磨损性能

采用雾化-喷覆液膜-干燥工艺及真空热压烧结技术制备了层状WC/TiC陶瓷刀具材料,在干摩擦条件,将其与GCr15轴承钢进行了摩擦磨损实验,研究了不同滑动速度和不同载荷对其摩擦系数和磨损量的影响规律,并对其摩擦磨损后的表面形貌进行了分析。结果表明:在相同载荷条件下,材料的摩擦系数和磨损量均随滑动速度的升高而减小,当滑动速度为12m/min时,材料的摩擦系数和磨损量最小,其值分别为0.276和0.68×10^-3mm^3;在相同滑动速度条件下,材料的摩擦系数和磨损量也均随载荷的增大而减小,载荷为120N时,材料的摩擦系数和磨损量最小,其值分别为0.157和0.58×10^-3mm^3;材料的磨损机理主要是粘着磨损和磨粒磨损。     

ATC自润滑陶瓷刀具摩擦磨损性能实验研究

用力学性能较好的Al(OH)3把力学性能较差的CaF2进行包覆,用于制备以CaF2为核、以Al(OH)3为壳的CaF2@Al(OH)3复合微粒,以包覆性固体润滑剂的形式添加到陶瓷基体材料中。利用热压烧结工艺制备A12O3/TiC/CaF2@Al(OH)3自润滑陶瓷刀具,然后对其制备流程与工艺、微观构造、力学及切削性能进行了研究分析。     

晶粒尺寸对WC硬质合金刀具材料摩擦磨损性能的影响

研究了三种不同晶粒尺寸的硬质合金材料的摩擦磨损性能,测量了摩擦系数,采用扫描电子显微镜观察分析了硬质合金磨损表面的形貌变化。结果表明,随着滑动速度和载荷的提高,硬质合金的摩擦系数呈下降的趋势;相同条件下,随着晶粒的减小,硬质合金的摩擦系数略有升高。粗晶粒的硬质合金主要磨损机制为WC晶粒脱落造成的磨粒磨损,细晶粒硬质合金磨损机制主要表现为塑性变形。     

聚四氟乙烯工程材料的摩擦磨损性能研究

用MPV-200型摩擦磨损试验机研究了干摩擦条件下磨损时间、滑动速度、载荷、填料等对聚四氟乙烯(PTFE)工程塑料摩擦磨损性能的影响，结果表明：PTFE材料的摩擦因数和磨损率先随速度的增大而减小，然后又随着速度的增大而增大；随磨损时间的增长而降低，最后趋于稳定值；另外，摩擦因数大体上随载荷的增大而减小，磨损量则随载荷的增大而增加；填料可将PTFE的磨损量降低2个数量级，其中石墨使PTFE的摩擦因数降低，玻璃纤维和碳纤维则增大了PTFE的摩擦因数，而MoS2对PTFE摩擦因数的影响较小。对PTFE工程塑料的摩擦磨损特性进行系统分析，为优化设计提供理论基础。     

钢背─铜基自润滑减摩材料干摩擦磨损性能的研究

对研制的三种钢背－铜基自润滑减摩材料进行了干摩擦条件下的摩擦磨损研究，并与常用的减摩材料6－6－3锡青铜作了对比试验，用扫描电子显微镜耐磨面进行了分析。研究表明，所研制的自润滑材料比锡青铜具有更好的减摩性；另外，多组元固体润滑剂的“协同作用”比单一加入的减摩效果显著。     

钢背—铜基自润滑减摩材料干摩擦磨损性能的研究

对研制的三种钢背－铜基自润滑减摩擦材料进行了干摩擦条件下的摩磨损研究，并与常用的减摩材料６－６－３锡表铜作了对经经试验，用扫描电子显微镜对磨面进行了分析。研究表明，所研制的自润滑材料比锡表铜具有更好的减摩性。     

M35与GCr15干摩擦磨损性能的研究

在HT-1000型高温摩擦磨损试验机上,对M35高速钢进行干滑动摩擦磨损试验,利用SEM(扫描电镜)观察并分析摩擦面磨损形貌及磨损机理。结果表明,M35高速钢在与GCr15滚动轴承合金钢配副干摩擦条件下,随着速度的增加,摩擦因数先降低后升高,然后再降低。当摩擦热累积达到一定值后,摩擦表面产生严重塑性变形和化学变化,摩擦副表面产生氧化磨损、粘着磨损、磨粒磨损和犁沟磨损,形成转移润滑膜,此时摩擦因数较低,磨损率也相对较低。     

离心泵壳体用材料摩擦磨损性能研究

在离心泵工作过程中,泵壳承受着严重的热应力和机械应力.针对典型的泵壳材料、硬质合金和化学气相沉积(CVD)涂层进行了摩擦和磨损实验.首先,测试三种类型的试样的宏观和微观硬度.然后,为了模拟离心泵工作过程中的摩擦过程,进行了高温销盘摩擦和磨损测试,比较了材料的摩擦因数和磨损率.光学轮廓仪和扫描电镜观察表明,HT200、硬...     

稀土增强树脂基摩擦材料的摩擦磨损性能研究

研究干摩擦条件下不同稀土氧化物及其含量对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料磨损后的表面进行观察,分析稀土元素对树脂基摩擦材料的改性机制。研究结果表明:稀土氧化物的加入提高了复合材料的摩擦因数,尤其是稀土氧化镧的加入可起到稳定摩擦因数的作用,减小复合材料对载荷和转速的敏感性;未添加稀土氧化物的试样磨损方式以黏着磨损为主,而添加稀土氧化物后试样磨损方式以磨粒磨损为主;添加稀土氧化物后试样磨损表面变得更平整、光滑,这主要是因为稀土氧化物的添加提高了树脂的黏结性,使树脂与其他填料更牢固地粘合在一起,使材料摩擦表面能形成更加稳固的摩擦膜,材料表面的黏着得到有效抑制,因而材料表面的磨损状况得到改善。     

纳米流体与微织构耦合作用对刀具材料摩擦磨损性能的影响研究

合理的表面织构可有效改善摩擦副界面间的摩擦状态。为研究纳米流体与表面微织构耦合作用对硬质合金刀具材料摩擦性能的影响,采用“两步法”将纳米Fe3O4颗粒添加到水基切削液基础液,制备出质量分数为0.5%的Fe3O4纳米流体,并利用激光微加工技术在光滑的YG6X硬质合金样件表面制备出不同尺寸参数的沟槽型与凹坑型表面微织构。分析纳米流体与表面微织构耦合作用下硬质合金样件的摩擦磨损性能,整理摩擦系数、样件表面磨损形貌、磨球磨损率等数据发现,纳米流体能够有效改善基础液的润滑性能,在一定尺寸形状的织构样件相互作用下表现出优异的抗磨减摩性能,并且揭示了相应的减摩抗磨机理。     

材料干滑动摩擦磨损性能的研究进展

介绍高温、高速、载流、气氛、磁场等苛刻条件下材料的干滑动摩擦磨损特性的研究方法和研究结果。得到以下几点结论:材料的干摩擦磨损特性与速度、载荷之间存在着对应关系,当pv值超过临界值后,材料的摩擦因数和磨损率发生突变;摩擦面温度的升高会降低材料的干摩擦磨损性能;环境气氛的改变不影响金属摩擦副pv特性的基本规律,但显著影响其摩擦因数和磨损率数值的大小;电流的存在恶化材料的干摩擦性能;施加磁场可显著改善材料的摩擦磨损性能,并且磁场强度是影响材料干摩擦特性的主要因素。     

汽车摩擦材料摩擦磨损性能试验的现状与发展

汽车摩擦材料的摩擦磨损性能直接影响车辆行驶的安全性、舒适性和耐久性。工况条件是影响摩擦磨损性能的重要因素。摩擦磨损性能的试验结果将为摩擦材料的配方设计、制造工艺的调整提供依据。因此试验工况的模拟性及测试评价方法的选择显得至关重要。介绍了汽车摩擦材料摩擦磨损性能试验的类型、方法、使用范围及应用现状,对现有不同的试验进行了比较,并对其发展趋势加以总结。     

干摩擦条件下WC-Ni/SiC摩擦副的摩擦磨损性能研究

在MMU-10屏显式材料端面摩擦磨损试验机上采用环-环接触摩擦方式,研究了WC-Ni硬质合金与SiC陶瓷材料异配对摩擦副在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,并与WC-Ni/WC-Ni硬质合金自配对摩擦副的摩擦磨损性能进行对比.利用扫描电子显微镜与能谱仪对摩擦副的磨损表面进行了观察和分析.结果表明:在相同试验条件下,对比WC-Ni/WC-Ni硬质合金自配对摩擦副,WC-Ni/ SiC摩擦副的摩擦因数稍低点;WC-Ni/ SiC摩擦副的磨损机制主要为磨粒磨损,而WC-Ni/WC-Ni摩擦副磨损机制为粘着磨损兼氧化磨损;由于WC-Ni/WC-Ni摩擦副的磨损表面发生氧化反应和焊合效应,配对效果劣于WC-Ni/ SiC摩擦副.