谈谈磨粒磨损

介绍了目前关于磨粒磨损的研究成果,对影响磨粒磨损的各种因素进行讨论,并提出一些设想、对磨损件的制作有一定的指导作用。     

模具的磨粒磨损

0 引言 磨损是冷作模具,如拉伸,冲切,挤压等模具及许多塑料模具的常见的失效机制,但在热作模中,如热锻模,温锻模,铝挤出模等,也会发生这种失效。大多数模具用户认为:磨损似乎是一个自然的、不可避免的问题。这种看法当然是不准确的,因为对于一定的使用条件,选择正确的模具材料将可大大延长模具的使用寿命。     

配副对耐磨钢磨粒磨损特性的影响

讨论了在动载三体磨粒磨损条件下，马氏体钢配副变化对磨粒磨损系统耐磨性的影响。结果表明，对给定的下试样，随着上试样耐磨材质的不同，磨粒的存在方式、运动方式发生变化，改变了磨粒对材料的作用方式，使磨损机理发生了变化，引起配副下试样耐磨性呈不同的变化特征。     

灰铸铁件表面粒子增强复合材料的磨粒磨损特性

利用优化的涂覆铸造工艺,在灰铸铁表面复合ＷＣ增强相／高铬铸铁耐磨材料的基础上,艰复合材料的磨拉磨损特性进行了试验研究。结果表明,与淬火态６５Ｍｎ钢和４５钢相比,复合材料的耐磨性提高幅度较大,但复合材料中的增强相含量有一最佳值,因只有增强相与高强度基体结合牢固,才能充分发挥出增强相抵抗磨粒犁削的潜力。     

基于单颗磨粒切削的CBN铰珩工具磨粒磨损研究

采用单颗磨粒试验方法,以4Cr13不锈钢为修整材料,研究大长径比CBN铰珩工具修整过程中的磨粒磨损特性。试验结果显示:与普通切削相比,超声切削时的平均切削力降低60%～80%,但磨粒在短时间内大块破碎,磨削比严重下降。超声切削时的磨粒?工件接触比在0.6～0.8,磨粒主要处于断续切削过程,其最大切削宽度比普通切削时的增加2.7倍,且磨粒受到的最大瞬时切削力增加。根据点云信息对磨粒进行逆向建模,并对建立的单颗磨粒切削仿真模型的瞬时切削力进行定量分析。仿真结果显示:超声切削时的最大切向力比普通切削时的增加20%以上,且力的波动幅度超过80%。      

耐磨管线钢磨粒磨损机理

对同成分不同组织的试制耐磨管线钢进行磨粒磨损试验,并对磨损表面形貌进行扫描电镜观察并对该表层磨损失重进行分析。结果表明:加载载荷对于磨损结果的影响大于对磨损距离和磨粒尺寸的影响;当磨粒尺寸或载荷较小时,主要的磨损机制为微观切削:当磨粒尺寸或载荷较大时主要磨损机制为疲劳断裂,反复的塑性变形使材料疲劳脱落,造成磨损;材料亚表层组织的塑性变形随磨粒尺寸的增大而加重,材料损失也会加剧。     

风电齿轮箱磨损故障建模与分析

为获得磨损故障状态下风电齿轮箱的传动特性,开展仿真实验研究。以MW级风电齿轮箱为研究对象,基于SolidWorks与ADAMS建立相应的虚拟样机,在合理设置仿真参数的基础上,进行健康和两种中间级行星轮磨损状态的动力学仿真。结果表明：通过监测风电齿轮箱高速级小齿轮的角加速度信号,可以判定中间级行星轮是否存在磨损故障;中间级行星轮磨损故障状态下,高速级小齿轮角加速度信号的故障频率幅值随着磨损程度的增大而增大,啮合频率的幅值随着磨损程度的增大而减小;高速级小齿轮角加速度信号的边带啮合频率幅值比可以作为中间级行星轮磨损故障的判别依据,通过该值可以监测磨损故障的变化趋势。     

二次碳化物对基体三体磨粒磨损特性的影响

选用三种不同碳、铬含量的耐磨钢，通过热处理获得不同数量的二次碳化物和马氏体基体。研究了二次碳化物对基体三体磨粒磨损特性的影响．试验结果表明；当切削磨损机理占主导地位时，二次碳化物对基体抗磨粒磨损能力提高有利；当低周塑变疲劳磨损占主导地位时，二次碳化物对基体抗磨粒磨损能力提高不利。     

回火温度对超高强耐磨钢板磨粒磨损特性的影响

利用销盘磨损试验对实验室试制的超高强耐磨钢板进行耐磨性测试,对比分析了不同工艺所得试验钢的磨损失重及磨损面形貌随淬火后回火温度的变化。结果表明,200℃回火后的试样综合性能最佳,高的硬度有利于提升钢的耐磨性,但在更高温度回火后硬度不再是影响耐磨性的唯一因素。     

基于多传感信号的齿轮箱振动特性分析

为解决单一传感信号带来的不稳定问题,以多传感振动信号为研究对象,通过小波包分解和快速傅立叶变换获得各个频段的能量比系数。在此基础上,重点分析了不同载荷、输入轴转速和齿轮裂纹长度工况下各个频段的能量比系数的变化趋势。研究结果可以为齿轮箱的动力学分析和优化设计提供必要的理论依据和科学指导。     

基于SSA-VMD和2.5维谱的齿轮箱磨损故障诊断

针对行星齿轮箱实际工况中存在多种频率耦合无法直接提取故障特征频率的问题,提出一种基于樽海鞘群算法优化变分模态分解(SSA-VMD)结合2.5维谱的故障诊断方法。运用SSA优化VMD的参数;运用自相关系数对分解信号进行重构,降低噪声的干扰;最后运用2.5维谱对重构信号中的频率耦合进行解耦运算。搭建行星齿轮箱磨损故障全生命周期实验台采集振动信号,运用提出的方法解耦出参与耦合的故障频率成分,揭示了行星齿轮箱磨损故障演化规律。研究结果表明：随着磨损故障程度的加深,磨损故障特征频率明显增多。     

二次碳化物对基体三体磨粒磨损特性珠影响

选用三种不同碳，铬含量的耐磨钢，通过热处理获得不同数量的二次碳化物和马氏体基体、研究了二次碳化物对基体三体磨粒磨损特性的影响。试验结果表明，当切削磨损机理占主导地位时，二次碳化物对基体磨粒磨损能力提高有利；当低周塑变疲劳磨损占主恃位时，二次碳化物对基体抗     

基于切削力的刀具磨损监测

为研究刀具磨损监测,在数控加工中心进行铣削实验,运用kistler三向测力仪测量铣削过程中的切削力和力矩.对切削力和力矩进行统计处理,计算切削力、力矩与铣刀径向磨损之间的相关性系数.研究结果表明,X向切削力与刀具径向磨损最为相关,其次是Y方向的切削力及绕Z轴力矩Mz.     

磨粒含量对共晶铝锰基复合材料抗冲蚀磨损特性的影响

采用MSH型旋转冲蚀磨损试验机对比研究了磨料粒度、磨料含量对共晶成分铝锰合金及其复合材料的冲蚀磨损性能影响,分析了试样材料的组织特征及冲蚀磨损后磨痕形貌.结果表明:铝锰合金材料的铸态组织为锰在铝中的固溶体及铝锰化合物,而铝锰基复合材料中除与铝锰合金相近的基体上还存在着δ-Al2O3,且δ-Al2O3颗粒的加入改变了铝锰化合物在基体中的分布;试样材料的冲蚀磨损率随磨粒粒度增大呈先增大后减小趋势,峰值向粒度增大的方向偏移;冲蚀磨损率随磨粒含量加入量增加而增大;与铝锰合金相比铝锰基复合材料的冲蚀磨损率较低,因此其具有优良的抗冲蚀磨损特性.     

硬质涂层的微磨粒磨损评价方法

微磨粒磨损试验是最近发展起来的评价涂层耐磨性的方法。比较了通过微磨粒磨损试验和球（销）盘磨损试验评价硬质涂层耐磨性的差别,论述了涂层耐磨性评定结果与涂层零件使用性能之间的关系。被测试的涂层为CrN和CrSiN,工件为高速钢钻头。研究结果表明,用微磨粒磨损试验测得的微粒磨损系数（ka）与镀层钻头的钻孔寿命之间存在一定关系,也即当后。小于某一数值时,镀层钻头的钻孔寿命较高。而用球（销）盘磨损试验法测定的比磨损率则与钻头的钻孔寿命无内在联系。     

Fe-Cr-C耐磨堆焊合金磨粒磨损行为

采用埋弧堆焊方法,在Q235钢表面制备Fe-Cr-C耐磨合金,在MLS—225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机上进行磨粒磨损试验,通过对磨损试样表面的扫描电子显微镜观察分析并结合能谱成分分析研究磨损形成机制.结果表明,Fe-Cr-C耐磨堆焊合金在试验的湿石英砂磨料磨损条件下,磨损机制以微裂纹引起的剥落去除机制为主,也存在一定数量的犁沟或犁皱造成的微切削去除机制.剥落的发生与碳化物密切相关,能谱成分分析表明剥落坑内Cr元素含量对应在(Cr,Fe)7C3铬含量范围内,说明剥落坑是碳化物断裂造成的.     

镍硬铸铁与铬系白口铸铁抗磨粒磨损特性比较

对镍硬铸铁和常用的铬系白口铸铁进行了削盘磨损试验和冲击磨料磨损试验。结果表明：白口铸铁的抗磨性能与其显微组织有着直接关系，不同成分和组织的铬系白口铸铁的抗磨性能随着磨损条件的变化而变化较大．但一般均忧于镍硬铸铁。