镍基自熔性合金喷焊层耐磨粒磨损特性研究

本研究选择ＦＮｉ１５Ａ，ＦＮｉＷＣ３５自熔性合金粉末为耐磨粒磨损喷焊材料，用等离子喷焊和氧乙炔喷焊工艺制备的试样进行了锁盘式低应力和碾压高应力磨粒磨损试验。     

高铬铸铁磨损性能的研究

高铬铸铁具有优良的耐磨性,主要是由于其基体马氏体组织上分布有六方晶系的(Fe,Cr)7C3,碳化物。煤粉对管道的磨损,属于软磨粒低应力的磨料磨损,这种高铬铸铁用于此工况下能发挥出其优良的性能。经金属X射线分析证明碳化物是(Fe,Cr)7C3,通过透射电镜分析,发现其基体组织为奥氏体、板条(位错)马氏体与孪晶马氏体。用电子探针对金相组织中的黑色区进行了分析,发现此处贫铬而易被腐蚀。通过磨损试验证明高铬铸铁耐磨性好,成本低,与稀土高铬镍氮相比,成本降低60%,与钨铬合金相比,成本降低70%。     

TiN涂层的滑动磨损特性

研究了 3Cr2 W8V基体离子镀 Ti N涂层的滑动磨损特性。分析了涂层的磨损机理。结果表明 :Ti N涂层的耐磨性明显高于 3Cr2 W8V基体。涂层的主要磨损机制为磨粒磨损和疲劳剥落。当试验载荷从 4 90 N到 980 N时 ,涂层的磨损率上升 ,而从 980 N上升到 1 4 70 N时 ,各涂层的磨损率下降 ,其原因是磨损机制发生了变化 ,前者以磨粒损为主 ,氧化磨损为辅 ;而后者以氧化磨损为主。     

耐磨堆焊金属组织分析

利用电子显微镜分析技术对２种耐磨堆焊金属进行组织分析。结果表明高碳高铬型堆焊金属具有较好的耐磨性与其由贝氏体基体和高硬Ｃｒ７Ｃ３碳化物组成的组织有关，与马氏体基体上分布少量碳化物的组织相比，该组织能更有效地抵抗磨粒的切削和磨损裂纹的形成与扩展，从而利于堆焊金属的耐磨性。     

铸造Al-Si合金表面气相沉积TiN薄膜的耐磨性能

采用多弧离子镀技术,对铸造Al-Si合金表面气相沉积TiN薄膜的耐磨性能进行了研究。结果表明,镀有TiN薄膜的铸造Al-Si合金具有比未镀膜铸造Al-Si合金更优异的耐磨性。在相同的磨损条件下,未镀膜试样表面由于发生磨粒磨损,在磨损过程中出现严重的微观切削现象;TiN涂层表面以粘着磨损为主,其磨痕存在剥落,并且随着磨损时间的延长,磨损机制由粘着磨损转为磨粒磨损,未镀膜试样的磨痕宽度几乎是TiN磨痕的2倍。     

铜氧化对粉末冶金材料摩擦性能的影响

将增强基体组无铜粉氧化与未氧化的两种铁基粉末冶金材料在ＭＭ－１０００型摩擦材料试验机上进行对比制动试验，测定了摩擦系数与转速、压力的关系曲线及磨损量。结果表明，若加的铅粉发生氧化而真空烧结时不能被还原，则ＣｕＯ可成为磨粒磨损的磨料，使摩擦材料及对偶的耐磨性降低。     

风电盘式制动器制动闸片磨粒磨损仿真分析

针对风电制动器制动过程中制动闸片产生的摩擦磨损,借助有限元方法对制动过程中制动闸片的磨粒磨损进行有限元仿真.将制动盘/闸片相互作用的磨粒磨损过程简化为磨粒压入、滑移、卸载三个阶段,并根据磨损机理的不同将磨粒分为划擦型磨粒和刻划型磨粒.借助Rabinowicz单磨粒磨损模型分别推导出制动盘/闸片磨损过程中磨损量和划擦力的计算模型,并基于ABAQUS有限元软件分别对划擦型磨粒和刻划型磨粒制动过程中产生的磨粒磨损进行有限元仿真分析验证单磨粒磨损量和划擦力计算方法.     

风电盘式制动器制动闸片磨粒磨损仿真分析

针对风电制动器制动过程中制动闸片产生的摩擦磨损,借助有限元方法对制动过程中制动闸片的磨粒磨损进行有限元仿真.将制动盘/闸片相互作用的磨粒磨损过程简化为磨粒压入、滑移、卸载三个阶段,并根据磨损机理的不同将磨粒分为划擦型磨粒和刻划型磨粒.借助Rabinowicz单磨粒磨损模型分别推导出制动盘/闸片磨损过程中磨损量和划擦力的计算模型,并基于ABAQUS有限元软件分别对划擦型磨粒和刻划型磨粒制动过程中产生的磨粒磨损进行有限元仿真分析验证单磨粒磨损量和划擦力计算方法.     

爆炸硬化的110Mn13钢高接触应力下的初期耐磨性

在设计出高接触应力往复磨损试验条件的基础上,采用金相组织分析、物相分析、表面硬度及梯度测定、耐磨性测定和磨损后表面形貌观察等手段研究了爆炸硬化处理后110Mn13高碳高锰钢的组织和高接触应力下的初期耐磨性能.结果表明:经爆炸硬化处理后的高锰钢,表层组织仍为奥氏体组织.但其表层具有一定厚度的变形层,表面硬度由爆炸硬化处理前水韧态高锰钢的311 HV提高到爆炸硬化处理后的557 HV,提高了79.1％,硬化层厚度约为12.5 mm.在高接触应力往复磨损条件下,爆炸硬化处理后水韧态高锰钢的体积损失量明显低于爆炸硬化处理前,由0.410mm3降低到0.167 mm3,降幅59.3％.高的表面硬度是爆炸硬化处理后高锰钢初期耐磨性提高的主要原因.     

基于摩擦学的齿轮失效特征信息研究

针对齿轮失效产生的摩擦学信息丰富的特征,从齿轮副的接触特征分析了点蚀与剥落产生的机理,并采用有限元法仿真分析了齿轮的接触特征;在系统分析齿轮摩擦磨损信息特征基础上,建立了齿轮摩擦学系统状态信息描述图,为系统研究齿轮副磨损失效提供了方法;通过齿轮磨损试验获取的大量磨粒分析,研究了齿轮磨粒特征与表面失效机理对应关系.     

高碳钢和合金工具钢B—Cr—Ti共渗的试验研究

本文对高碳钢和合金工具钢进行了 B-Cr-Ti 共渗的试验研究.用金相显微分析、电子探针微区分析和 X 射线衍射分析方法对5种钢的 B-Cr-Ti 渗层进行了化学成分、相结构及显微组织分析.同时对 B-Cr-Ti渗层的性能进行了研究.B-Cr-Ti 共渗与 B-Ti 共渗相比较,B-Cr-Ti 渗层具有高的硬度、耐磨性和耐蚀性,可应用于刀具和模具.     

4种车轮材料与U71Mn热轧钢轨匹配特性

为研究车轮材料对轮轨匹配行为的影响,在MMS-2A型轮轨磨损试验机上模拟研究了U71Mn热轧钢轨和4种不同车轮材料的摩擦磨损行为.采用电子分析天平测量试样磨损量,采用SEM对试样进行微观分析.结果表明:随着车轮含碳量升高,车轮硬度升高,车轮的磨损量逐渐降低,而与之匹配的钢轨磨损量逐渐升高;轮轨试样的磨痕粗糙程度与磨损程度相关,磨损越严重,磨痕越粗糙;轮轨试样的硬度比决定轮轨试样的磨损机制,轮轨硬度比较低时,主要以磨粒磨损为主,磨损最严重,当轮轨硬度比继续升高,主要以疲劳磨损为主,磨损降低,当轮轨硬度比接近1.1时,轮轨氧化达到最严重,主要以氧化磨损为主.      

氧化铝短纤维/锌铝合金复合材料的耐磨性

本文采用具有不同体积百分含量的Al203短纤维/锌铝合金复合材料与4弓钢滚子匹配进行了摩 擦磨损试验。对该复合材料的耐磨性进行了评价。对纤维体积百分含量对耐磨性的影响进行了 探讨。通过对磨损数据的处理和理论推证建立了描述该影响规律的关系式。用扫描电镜(SEM) 对复合材料的摩擦表面进行了探查并对该材料的磨损机理进行了讨论。      

Effects on Microstructure and Properties of Brass Treated by Laser Shock Processing

Laser shock processing （LSP） has been proposed as a new surface treatment for improving hardness, wear resistance and fatigue. In this paper, the effect of LSP on brass is investigated with experiment. Micro-hardness, roughness, microstructure, wear resistance and friction coefficient evolution are investigated for different parameters of LSP. The result shows that the roughness increases after LSP; no ablation is observed; the microstructure has no remarkable ehange; hardness and the wear resistance increase as the pulse density increases.     

Damage Accumulation in Rail Steel under Rolling with Slippage and Its Analysis

Experimental research results of surface damage accumulation in rail steel under rolling with slippage are presented. Hertz contact for two rollers made of rail and wheel steels was realized in the test. The influence of loading regime upon wear of rail is considered. The estimation of characteristics of surface fracture resistance for rail steel is made. The method to predict the life of rail steel under given conditions of regular loading is proposed.     

316L,316LN奥氏体不锈钢的单轴低周疲劳特性及其微结构

采用宏、微观相结合的方法，对３１６Ｌ、３１６ＮＬ奥氏体不锈钢进行了单轴拉压低周疲劳试验及其微结构的观察，利用穆斯堡尔谱方法在一定程度上证实了至今尚示得到试验直接证实的３１６ＬＮ不锈钢中存在ＩＳ结合体的假设，研究了不同锈钢的单轴低周疲劳特性对合金元素氮依赖性的微观机理。     

两种焊接工艺下过共析钢轨接头的冲击磨损性能

为研究闪光焊、铝热焊两种焊接工艺下过共析钢轨焊接接头的冲击损伤演变行为以及性能差异,在自制的冲击磨损试验机上对过共析钢轨焊缝、热影响区软化部位及母材进行了不同冲击次数下的模拟实验. 研究结果表明:随着冲击次数的增加,钢轨焊接接头的冲击磨损均经历着塑性变形、点蚀破坏和疲劳剥落的过程,冲击损伤是疲劳磨损和氧化磨损共同作用的结果;由于焊接工艺导致的接头组织结构和力学性能的差异,热影响区软化部位冲击时塑性变形最严重,磨损体积和磨损率最大,抗冲击性能最差;由于对闪光焊焊接接头进行了焊后正火热处理,其组织结构及抗冲击性能明显优于铝热焊;硬度对焊接接头的抗冲击性能有显著影响,硬度越高,抗冲击性能越好,疲劳剥落出现的时间越晚.      

车轮剥离性能试验研究

在JD-1型轮轨摩擦模拟试验机上，在赫兹接触条件下，对4种不同含碳量车轮轮箍钢的剥离和磨损性能进行了试验研究．结果表明：磨损量随含碳量的增加而减小；含碳量越高，剥离程度越严重，剥离块越大；降低含碳量，可减轻剥离的发生，但同时会增加车轮的磨损量．     

INVESTIGATION ON FRACTAL CHARACTERISTICS OF WORN SURFACES OF POLYMER TAPES BY SAND DUST PARTICLES

Objective To characterize the abrasive wear of polymer tapes in ATM （Auto Teller Machine） servicing in sand dust environment. Aethods The abrasive wear experiment of polymer tapes, PEN （polyethylene-2, 6-naphthalenedicarboxylate） and PI （polyimide）, by sand dust particles is performed in ATM tribosystem. The fractal characteristics of the worn surface of polymer tapes and the corresponding wear mechanisms are examined. ReSults As main results, the worn surfaces of polymer tapes show bi-fractal characteristics, and PI tape shows higher fractal dimensions and finer wear profiles than PEN tape. Wear mechanism examination shows macro and micro ploughing and cutting grooves and micro fracture characters, which gives reasonable explanation of bi-fractal character of worn polymer tapes. Conclusion Worn polymer tape shows fractal character and bi-fractal can be used in accurately characterizing the abrasive wear of polymer tapes of ATM in sand dust environment.