油润滑条件下滑动摩擦表面三维形貌分形变化规律研究

采用分形方法来研究磨损过程中摩擦副表面三维形貌的变化规律.在环-盘摩擦磨损试验机上进行两因素的全因素试验.利用分阶段换试样的方法获取磨损过程中不同磨损时间后的盘和环表面.采用激光共聚焦显微镜采集盘和环表面的三维形貌,并用具有尺度独立性的分形维数表征磨损表面三维形貌的复杂性和不规则性.结果发现:不同载荷和速度下盘表面三维形貌分形维数的变化规律为先增大,然后维持稳定,最后减小;环表面三维形貌分形维数的变化规律为先减小,然后在小范围内波动,最后再减小.通过与摩擦副表面三维形貌的变化对比发现,盘和环表面分形维数的变化与摩擦副的磨合磨损、稳定磨损和剧烈磨损阶段相对应.研究结果可以用于表面磨损状态识别.     

热老化对热塑性聚氨酯水润滑轴承材料的性能影响

为了探究老化对水润滑轴承材料摩擦性能的影响,本文选用典型的水润滑轴承材料热塑性聚氨酯（TPU）作为研究对象,依照GB/T3512-2014热加速老化标准对材料进行老化处理。所有的摩擦磨损试验均在CBZ-1船舶轴系摩擦磨损试验机上进行,综合运用超景深显微镜、接触式表面轮廓仪、电子扫描显微镜等多种表面测试技术手段探讨了磨损过程中热塑性聚氨酯试样表面的磨损特征,探讨了不同老化状态试样的磨损机理。试验结果表明：70 ℃老化120 h热塑性聚氨酯的平均摩擦系数降低了57.5%;90 ℃老化600 h热塑性聚氨酯的平均摩擦系数上升了32%;通过FT-IR和Raman分析,随着老化进行,氢键化氨酯基增多,少量氨酯基的C-N键断裂。复杂的化学变化改善了热塑性聚氨酯的有序结构,增加次晶和结晶度,摩擦系数降低;进一步老化造成大分子在应力集中处断裂,使部分柔性分子链脱离基体,摩擦性能恶化。     

电刷镀快速镍镀层摩擦磨损性能试验研究

为研究工作电压对快速镍镀层摩擦磨损性能的影响,采用电刷镀方法制备了快速镍镀层.在球一盘摩擦磨损试验机上,以Cr12钢球为摩擦配副进行油润滑条件下的摩擦磨损试验.通过磨损失重、摩擦表面形貌和油液铁谱分析方法研究了不同的快速镍镀层的摩擦磨损性能.结果表明:不同工作电压下的镀层的摩擦磨损性能存在较大差异.工作电压过高和过低时,镀层摩擦磨损性能均下降;当电压在14V时快速镍镀层的摩擦磨损性能最佳;快速镍镀层的磨损机制以磨粒磨损和粘着磨损为主.     

镍基喷焊覆层抗泥沙磨损性能实验研究

采用氧乙炔火焰喷焊的方法在Q235A基体材料表面制备出Ni60覆层。测试了Ni60粉末材料的成分和形貌特征。对覆层试样进行了金相观察、XRD衍射分析、硬度测试和泥沙磨损实验。分析了覆层中相成分构成、覆层与基体的结合机理。结合泥沙磨损实验结果和磨损表面形貌特征,讨论分析了Ni60A镍基覆层材料在泥沙磨损条件下的磨损机理。     

条形沟槽深度对船舶水润滑尾轴承材料摩擦性能的影响

为了研究条形沟槽深度对船舶水润滑尾轴承摩擦磨损性能的影响,在轴承试件表面分别添加0.5 mm、1.0 mm和1.5 mm 3种不同深度的条形沟槽,并加入1组不添加表面纹理的试件作为对比。使用CBZ-1船舶轴系摩擦磨损试验机对材料进行测试,并结合表面形貌及磨损量比较分析其摩擦磨损性能。结果表明,条形沟槽可有效提高材料的摩擦磨损性能且沟槽深度对材料性能有着较大影响:转速较低时,较深的沟槽深度更能提升材料的摩擦磨损性能;转速较高时,较浅沟槽深度的材料具有更加优良的性能。     

Ni3Al(Cr)合金室温干滑动摩擦磨损性能研究

采用真空电弧熔炼法制备添加不同Cr含量的Ni_3Al (Cr)合金,观察其组织和力学性能变化,以Si_3N_4为对磨副,探究不同载荷下Ni_3Al (Cr)合金的摩擦磨损机制.利用扫描电子显微镜拍摄材料的组织以及磨痕、磨痕截面形貌,测量磨痕截面显微硬度的变化.研究结果表明:随着Cr含量的增加,Ni_3Al (Cr)材料的硬度,摩擦系数和磨损率不断增加,Ni_3Al-12Cr合金的摩擦磨损性能较好.随着载荷的增加,Ni_3Al (Cr)合金的摩擦系数略有减小,磨损率不断升高;Ni_3Al合金随载荷的增加磨损机制由磨粒磨损和氧化磨损转变为疲劳磨损,剧烈的剥层磨损为主,并伴有氧化磨损,而Ni_3Al-12Cr合金在不同载荷下磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损.     

含水舰用汽轮机油的润滑性能研究

采用四球摩擦磨损试验机和环一块摩擦磨损试验机测定不同含水量舰用汽轮机油的润滑性能,分析磨斑表面形貌和元素组成。结果表明,舰用汽轮机油的润滑性能随含水量增多而降低,但含水量较小时润滑性能变化不大,磨斑表面光滑、擦伤小,表面和亚表面氧元素含量也较小;含水量较大时润滑性能显著变差,磨斑表面粗糙、擦伤大,表面和亚表面氧元素含量较大,腐蚀磨损较严重。     

船闸运转件材料磨损性能研究

为了搞清船闸运转件材料的表面状态、磨损性能与润滑之间的关系,采用模拟磨损实验的方法,找到提高运转件材料磨损性能的途径。实验结果表明:对船闸摩擦副材料及硬度值进行合理的匹配,提高船闸运转件摩擦副零件的加工精度及表面粗糙度,以及运用正确的润滑方式对摩擦副进行润滑,能显著提高零件的耐磨性能,较大地延长了船闸运转件的使用寿命。     

水润滑艉轴承高分子内衬材料摩擦学性能试验研究

为筛选摩擦功耗低,使用寿命长的优质轴承内衬材料,在采用材料试样试验与台架试验相结合的方法,在材料磨损试验机上对3种高分子材料进行试样试验,同时将3种材料分别制成尾轴承样件在台架上进行模拟试验.     

20#钢、45#钢往复摩擦过程中摩擦力的递归演化行为研究

为了揭示20#钢、45#钢在往复运动过程中摩擦磨损非线性行为规律,在往复式摩擦试验机上进行了摩擦磨损试验,采集整个摩擦过程中的摩擦力信号.将不同摩擦磨损时间测得的摩擦力信号绘制成递归图并进行定量递归分析.研究发现:磨合阶段的递归图具有沿主对角线高度集中的黑点,黑点向两侧对称分散并保持相对均匀分布,递归图的关联维数逐渐增加并稳定,最终黑点向主对角线回归,递归图的关联维数减小,剧烈磨损发生.递归图和关联维数分别直观和定量地描述了摩擦力的递归演化过程,研究结果可应用于识别磨合状态、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段,其研究方法对其他摩擦系统的非线性行为具有借鉴意义.