材料的磨损失效及其预防研究现状与发展趋势

论述了材料磨损失效的主要模式和引起磨损失效的各种可能因素及材料磨损失效的研究现状与发展趋势,探讨了材料磨损失效研究所面临的课题和开展磨损失效研究的必要性     

精密角接触球轴承的固体润滑失效分析

角接触球轴承是航天器的许多重要功能的实施部件,因而对其润滑性能的要求极为严格,迫切需要弄清其润滑失效机理。因此,对ＭｏＳ２溅射膜润滑的Ｃ６２０５球轴承进行了寿命试验,进而对经过丙酮超声清洗的各元件工作面的形貌和组成作了系统分析。     

空间技术用固体润滑的发展现状与展望

本文对固体润滑在宇宙飞行器、人造卫星、空间站及空间运载系统中的应用进行了概述,并就其在降低空间机械部件的摩擦磨损、延长使用寿命、提高材料的耐高低温性和对宇宙气体或真空及储存环境的适应性等方面的研究工作发展现状作了评述,还对其未来的发展前景作了展望,指出其研究工作很有可能朝着润滑剂专业化的方向发展,预料固体润滑剂的复合效应将在解决许多新的空间机械润滑问题上发挥有效作用。作者认为,近几十年来在空间技术用固体润滑方面取得了长足的进步,但也还有大量的问题需要研究。     

空间技术用固体润滑的发展现状与展望

本文对固体润滑在宇宙飞行器、人造卫星、空间站及空间运载系统小的应用进行了概述,并就其在降低空间机械部件的摩擦磨损、延长使用寿命、提高材料的耐高低温性和对宇宙气体或真空及储存环境的适应性等方面的研究工作发展现状作了评述,还对其未来的发展前景作了展望,指出其研究工作很有可能朝着润滑剂专业化的方向发展,预科固体润滑剂的复合效应将在解决许多新的空间机械润滑问题上发挥有效作用。作者认为,近几十年来在空间技术用固体润滑方面取得了长足的进步,但也还有大量的问题需要研究。     

利用氪化技术测量固体润滑材料的表面工作温度

文章阐述了氪化技术测温的原理、方法和精度,报道了以其对CO_2压缩机无油润滑活塞环表面工作温度的测量结果。作者指出,利用这种技术测量固体润滑材料表面工作温度是可行的,其测温范围是从室温到1000℃,测温精度±5℃;氪化技术测温是一种在线原位测量方法,可以应用于各种摩擦副的表面工作温度测量。     

钼化合物润滑材料的摩擦学应用与研究发展现状

对二硫化钼在粘结固体的润滑膜,塑料基及其它复合材料和润滑油脂中的摩擦学应用与研究现状进行了综述;与二硫化钼对比分析了几种油溶性有机化合物作为润滑油脂添加剂的摩擦学性能,产简要介绍了新型含钼润滑材料－硫代钼酸盐及有机物修饰的纳米二硫化钼的摩擦学应用前景。     

微点蚀损伤的研究进展与展望

微点蚀是高应力滑滚接触副在润滑油膜不能充分建立的条件下由于表面粗糙度的塑性变形引发的1种表面起源型疲劳损伤现象,常见于硬齿面齿轮、滚动轴承等关键机械零部件中,严重影响运动部件传动精度、服役寿命及可靠性.本文中重点调研了微点蚀研究与润滑材料评价所用的试验方法、微点蚀的成因及其关键影响因素,总结了微点蚀形成所涉及的表面/次表面微裂纹萌生及可能的演化过程.从摩擦学角度给出了工程实践中抑制微点蚀的可行性措施,并对未来关于微点蚀的重点研究问题进行了展望.本文中对润滑界面微点蚀失效分析、表面合理润滑设计和润滑油品抗微点蚀的添加剂关键组分筛选与评定有一定指导意义.     

空间润滑谐波减速器失效机理研究

为研究空间环境下谐波减速器失效机理,并为其可靠性寿命试验提供理论基础,对空间润滑谐波减速器进行5 000 h真空寿命试验.结果表明:DLC薄膜与润滑脂(Braycote601)复合润滑的柔轮-刚轮齿面运转良好,Braycote601油脂单独润滑的柔轮内壁-柔性轴承外圈出现严重磨损.对其进行混合润滑数值分析,结果显示在3～150 r/min的转速范围内,该接触区域始终处于混合润滑状态并由此导致磨损产生,微凸体直接接触所负担的载荷比例随转速的增加而减小,随温度与载荷的增加而增大;低速运转时,温度与载荷对微凸体接触程度的影响效果明显,但随着转速的增大,温度与载荷的影响快速减弱.     

气流纺杯轴承磨损失效的分析与机理探讨

本文从宏观、微观及轴承润滑等角度出发,对具有高速、轻载和高精度特征的气流纺杯滚动轴承的磨损失效进行了分析与机理探讨,认为这种轴承磨损失效是粘着磨损和磨粒磨损的结果,而不是接触疲劳破坏所致。作者指出,在稳定磨损阶段也还存在着一些导致过渡急剧磨损阶段形成的不利因素,其在运转过程中被迫紧急刹车时,由于轴承受力突然增大和润滑脂膜破裂,造成摩擦界面温度急剧升高而使滚动元件的表层组织软化,润滑脂也随之逐渐丧失润滑能力,摩擦界面亦变得粗糙不平,比膜厚下降而发生了微凸体间的频繁接触,由此引起的粘着现象是造成气流纺杯滚动轴承磨损失效最主要的原因;由于轴承壳腔内的旧润滑脂无法取出,脂中所含的金属磨屑硬粒子在不断增多,其在高速滚动体发生滑动摩擦的瞬间会对材料表面造成擦伤或犁沟,这是导致滚动轴承磨损失效不可忽视的另一因素。     

粘结固体润滑膜及其应用

粘结固体润滑膜是固体润滑材料的主要类型之一,因其性能优异而获得了从民用机械到空间技术等各个方面的广泛应用,几乎可以用到工程实际中所有的摩擦部件上．近年来,我国粘结固体润滑膜的应用除在航空航天等尖端技术方面继续保持原有的优势外,其在民用机械中的应用也在逐年增多．但是,由于大多数工程技术人员目前对粘结固体润滑膜还不够了解,实际使用中尚有一定的困难．针对这种情况,并且为了推动国内粘结固体润滑膜之研究与应用的更快发展,系统地对这类固体膜的分类、性能特点、制备工艺和典型应用等进行了综合介绍与评述,指出要充分发挥粘结固体润滑膜的优势,利用其创造更大的社会效益和经济效益,就应当重视开展对这种固体润滑材料与技术的工业应用研究．     

溅射二硫化钼膜在不同润滑条件下的摩擦学性能分析

通过MoS2膜/钢、钢/钢摩擦副分别在干摩擦、油和脂润滑条件下的球-盘式摩擦学试验,对比分析了润滑条件、载荷、滑动速度对MoS2膜摩擦系数的影响.利用原子力显微镜(AFM)对膜层磨损形貌进行表征,研究润滑条件对膜层磨损寿命的影响.结果表明:在4122仪表油和FAG脂润滑下,MoS2膜在零速启动、中低速情况下的动、静摩擦系数均比MoS2干膜和钢/钢摩擦副的要低;固-液复合润滑时的MoS2膜的耐磨性均比干膜摩擦时有所降低,MoS2干膜的磨损率约为8.1×10-7mm3/(N.m),在油和脂润滑时其磨损率分别约为2.4×10-5mm3/(N.m)和5.5×10-6mm3/(N.m).     

镶嵌固体润滑滑板的试制及其在三吨蒸汽锻锤上的应用研究

选用了一种以石墨为基料的固体润滑剂,在滑动面上能够形成均匀分布的转移膜,其在500℃高温下的润滑性能稳定,并能抵抗环境灰尘的干扰,具有良好的修补再生能力。这种固体润滑剂的热膨胀系数比钢的小,然而用其制作的镶嵌固体润滑滑板在3吨蒸汽锻锤上连续使用半年的月均磨损量仅为0.1mm,只是11~#汽缸油润滑时的1/10。这表明在高温场合下,镶嵌用固体润滑剂的热膨胀系数不一定要比金属基材的大。     

第21届材料磨损国际会议的总结评述

本文作者总结了第21届材料磨损国际会议概况,对研究最为活跃的滑动磨损、磨粒磨损、腐蚀、润滑、磨损建模与模拟、生物摩擦学以及高分子及高分子基复合材料磨损等研究领域的最新进展进行了评述.基于对本次会议报告的总结和概括,本文作者提出未来可能的研究重点:在生物摩擦学方面与人体疾病相关的组织、器官摩擦学性能值得重点关注;传统摩擦学研究在重现试验现象与总结试验规律的同时,更应深入地分析、归纳和总结其中包含的摩擦学机理;鉴于摩擦学模型对摩擦机理的深入揭示以及对摩擦学实际工程应用的指导,摩擦学建模值得大力发展.     

不同载荷下钛合金激光熔覆Ni60/h-BN自润滑耐磨复合涂层的摩擦学性能

为提高钛合金的摩擦学性能,以金属陶瓷Ni60和固体润滑剂h-BN复合合金粉末为原料,采用激光熔覆技术在钛合金表面制备出了以硬质Ti C、Ti B2、Cr B等为耐磨增强相、以h-BN为固体润滑相的自润滑耐磨复合涂层.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了涂层的显微组织结构及物相;在室温条件下分别在不同载荷(2、5和8 N)下以Si3N4陶瓷球为对偶件测试了复合涂层与基体的干滑动磨损性能,并分析了其磨损机理.结果表明:复合涂层的平均硬度为HV0.21 013.75,约是基体(HV0.2360)的3倍,在所有试验载荷下,复合涂层的摩擦系数和磨损率均比基体的低.随着载荷的增加,涂层的摩擦系数和磨损率均先减小后升高,说明涂层在5 N载荷下显示出最好的自润滑和耐磨性能.     

45#钢表面复合润滑结构的制备及其摩擦性能研究

采用激光微加工技术在45#钢表面制备了微坑型织构,将激光表面织构化与MoS2固体润滑剂相结合在45#钢表面制备了复合润滑结构.研究了其在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,考察了织构面密度及织构化微坑大小对其摩擦性能的影响.通过扫描电镜与能量色散谱仪对磨斑表面进行了分析.结果表明:与未织构面相比,织构面具有低而稳定的摩擦系数和高的耐磨寿命;对同一孔径织构面,随着织构密度的增加其表面摩擦系数随之减小,较适宜的织构密度为20%～35%;对同一织构面密度,当织构面密度小于20%时,较小孔径织构面的摩擦系数更低;织构面密度增至35%后,织构面摩擦系数则随孔径增大而减小;由于织构面复合润滑结构中的微坑有效地储存了润滑剂从而在摩擦过程中维持表面润滑薄膜的形成.     

固体-油脂复合润滑Ⅱ:类金刚石(DLC)薄膜在几种空间用油脂润滑下的摩擦学性能

本文主要探讨了类金刚石(Diamond-like carbon,简称DLC)薄膜在几种空间常用的液体润滑剂如甲基氯苯基硅油(114#润滑油)、氟丙基氯苯基硅油(115#润滑油)、聚α-烯烃[PAO(201)润滑油]、全氟聚醚(Z-25润滑油)以及对应润滑脂KK-4、KK-5、KK-P(201)和601EF润滑下的摩擦学性能.结果表明:DLC薄膜与试验选用的油脂复合后表现出良好的协同效应.与DLC薄膜相比,其减摩性能得到不同程度的改善,摩擦系数降低2~6倍;其耐磨寿命提高了10多倍,起到了明显的延寿作用.     

等离子沉积Ni-WSe2-BaF2·CaF2-Y-Ag-hBN涂层的抗Al熔滴粘蚀特性

本文作者制备了等离子沉积Ni-WSe_2-BaF_2·CaF_2-Y-Ag-hBN高温固体自润滑涂层,研究了不同角度金属熔滴Al对该涂层试样表面的粘蚀能力以及在不同温度下的摩擦系数.研究表明:等离子沉积Ni-WSe_2-BaF_2·Ca F_2-Y-AghBN高温固体自润滑涂层在宽温域(30~800℃)的摩擦系数达到0.086~0.299.金属熔滴Al对涂层的粘蚀速度随沉积角度的增加而增加,90°时金属熔滴在涂层与基体表面沉积率最大,此时钢基体的平均沉积率达176.22 mg/(cm~2·s),含hBN的固体自润滑涂层的沉积率为58 mg/(cm~2·s).金属Ni粘蚀物抛磨剥落速率显示,hBN的存在有效降低了金属Al熔滴在涂层表面的粘蚀能力.     

固体-油脂复合润滑I：二硫化钼膜在干摩擦及空间用油脂润滑下的摩擦学性能

本文采用溅射技术制备了MoS2薄膜,用UMT-2MT摩擦试验机考察了MoS2膜/钢球摩擦副分别在干摩擦、氟丙基氯苯基硅油（115#油）和KK-5脂（由115#润滑油经聚四氟乙烯粉稠化制成）润滑条件下的摩擦学性能,并分析了其润滑和失效机制。结果表明：脂润滑状态下,MoS2+ KK-5复合膜处于不连续的边界润滑,其摩擦学性能得到改善但不明显;115#油润滑条件下,由于连续、有效的边界润滑,使得MoS2+115#固体-油复合体系的摩擦系数低而平稳,其耐磨损寿命与单独MoS2薄膜相比提高了至少8倍;相对于上述2种情况,干摩擦条件下的MoS2膜磨损明显。     

BL-1型轮轨润滑成膜膏的研制及其综合性能考察

BL-1型轮轨润滑成膜膏是中国科学院兰州化学物理研究所为火车车轮轮缘与钢轨侧面研制的一种专用粘稠膏状润滑剂,系由润滑油脂、固体润滑剂、金属氧化物、稀土氟化物和增粘剂等配制而成,具有极高的承载能力、低的摩擦系数及良好的抗磨和抗冲击性能。其在半径约为300m的曲线钢轨上使用半年的结果表明,钢轨的平均磨损量是0.5mm,仅为机械油润滑时的1/4,材料消耗费仅为机械油的1/7,因而是一种实用价值很高的轮轨润滑剂。BL-1型轮轨润滑成膜膏的润滑效果比机械油的高两倍,可以明显地降低磨损,延长火车车轮和铁路钢轨的使用寿命,提高机车牵引动力的有效利用率。