薄层磨损试验装置及磨损测试方法的研究

本文介绍了研究薄层磨损的试验装置及试验方法,并着重介绍测定微小磨损量和动态观察磨损过程的手段,即铁谱分析法;对所设计的销-盘磨损试验机进行了反复改进。试验表明;所采用的磨损装置较好地控制了磨损影响因素和试验参数;用铁谱分析法测定球和盘试样的磨损,不但精度高,而且收集的磨粒还为深入研究磨损机理创造了条件。     

装在扫描电子显微镜中的销-盘式磨损试验装置

本文介绍了一种装在S-570扫描电子显微镜中的销-盘式磨损试验装置。利用它可以研究各种材料的微观磨损过程,並能通过屏幕、拍照或录像直接观察和记录其磨损的动态过程,同时还能精确地检测出和记录摩擦过程中的摩擦力和动态载荷。该试验装置为研究材料的磨损机理提供了一种重要的手段,对认识材料的磨粒磨损、粘着磨损、选择性转移以及裂纹的起源与扩展等都具有十分重要的作用。     

高温三体磨料磨损试验机的研制

研制了一台高温三体磨料磨损试验机，可用以模拟研究高温氧化腐蚀和磨料磨损交互作用。该试验机在７００￣９００℃温度范围内具有良好的数据重现性。     

以超声振动原理模拟滑动轴承的气蚀磨损

采用超声振动原理建立了滑动轴承气蚀磨损模拟试验装置,并用该试验装置研究了滑动轴承气蚀磨损现象,通过分析比较大量实验研究结果,发现了一些新的气蚀现象,并对滑动轴承气蚀机理进行了分析。     

冲蚀与气蚀复合磨损试验研究

通过改造MCF-30型冲蚀腐蚀试验机,建立了水、沙、气三相流冲蚀磨损试验装置;试验研究了水、沙混合流场中试样的磨损特征,通过扫描电子显微镜观测了三相流冲蚀磨损表面,并借助计算机模拟分析水、沙混合条件下产生气蚀破坏的条件.结果表明:合理的设计可以实现冲蚀与气蚀的复合磨损模拟试验;形成三相流共同作用下的冲蚀与气蚀复合磨损重要条件为介质中含有较多气体,并且在试样中有气泡溃灭.三相流磨损模拟试验与仿真为进一步开展三相流气蚀与冲蚀磨损研究奠定了基础.     

摩擦磨损试验机设计的基础 Ⅰ.摩擦磨损试验机的分类和特点分析

本讲提出了一种按摩擦系统的结构和摩擦副的相对运动形式对摩擦磨损试验机进行分类的新方法(这种分类法将摩擦磨损试验机分为五大类),阐述了摩擦磨损试验的目的和摩擦磨损试验机为实现此目的所应有的基本系统,分析了基本系统中各组成单元的每个要素在摩擦磨损试验机中的特殊性,最后还就摩擦磨损试验机的发展方向作了简要的探讨。     

新型小载荷冲击磨损试验机的研制及其实验研究

设计并研制出新型小载荷冲击磨损试验机,介绍了该试验机的工作原理、结构及其主要技术参数,并采用所研制的试验机对TC4钛合金进行了8个不同周次的3组冲击磨损试验.结果表明:TC4钛合金的冲击坑形貌规整,具有明显的表面特征和累计损伤特征;在相同试验条件下试验结果的重现性较好,数据最大误差小于6%;试验机所加载荷稳定,长时运行无过流过温现象,能够满足小载荷冲击磨损试验的要求.     

低温环境下轮轨材料滚动磨损模拟试验研究

针对高寒地区温度环境特点,设计了低温环境轮轨磨损模拟试验装置,实现了低温环境下轮轨滚动磨损模拟试验,对比研究了室温(23~25℃)及–60℃试验温度下轮轨试样的滚动摩擦系数、磨损量、硬度及表面损伤等变化情况.结果表明:与室温环境条件相比,低温环境条件下轮轨材料的摩擦系数、磨损量均明显增大;低温环境下试验后轮/轨硬度比较室温环境下增大,车轮硬化情况严重;随温度的降低,轮轨试样的表面磨痕呈现出不同的损伤机制;所设计低温环境轮轨磨损模拟试验机可用来评价不同低温环境下车轮与钢轨材料摩擦磨损行为.     

玻璃微珠增强超高分子量聚乙烯的耐磨耐热性能研究

采用热压成型工艺制备了偶联玻璃微珠填充的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,通过万能材料试验机、洛氏硬度计考察了玻璃微珠含量对复合材料力学性能、硬度的影响,对复合材料进行了X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)和静态热机械分析(TMA),通过热变形、维卡温度测定仪考察了玻璃微珠含量对复合材料维卡软化温度的影响,通过高速环块磨损试验机和自制砂浆磨损水浴试验装置考察了玻璃微珠含量对复合材料耐摩擦磨损性能的影响,通过扫描电子显微镜观察复合材料磨损表面形貌并分析了其磨损机理.结果表明:偶联玻璃微珠在UHMWPE体系中起填充增强作用,能有效提高复合材料的硬度、维卡软化温度、熔点和玻璃化转变温度,从而降低材料的摩擦系数与磨耗.维卡软化温度最多能提高12.5%,而磨损质量最多能降低62%,玻璃微珠质量分数在5%~20%之间效果明显,材料的力学性能随玻璃微珠的含量增加而有所下降.     

填料特性对聚乙烯基复合材料性能的影响

在高密度聚乙烯中分别添加粒状，纤维状和层状填料，制备了结构和性能不同的几种聚乙烯基复合材料。利用Ｃｅａｓｔ仪器化冲击试验机，Ｉｎｓｔｏｒｏｎ４３０２万能材料试验机，ＳＲＶ摩擦磨损试验机，ＭＨＫ－５００型环－块磨损试验机等，研究了填料的形态、性质对聚乙烯基复合材料之机械性能和摩擦磨损性能的影响。     

地铁钢铝复合式第三轨/受电靴载流摩擦磨损特性研究

通过对销-盘摩擦磨损试验机的夹具和控制部分进行改进,研制出载流摩擦磨损试验装置,并采用该装置研究了地铁钢铝复合式第三轨与受电靴摩擦副之间的载流摩擦磨损特性,采用激光三维共焦扫描显微镜和电子能谱仪等微观手段,结合电接触理论分析了摩擦副的载流摩擦磨损机制.结果表明:存在1个法向压应力阈值,当试验的法向压应力大于此阈值时,摩擦系数随着电流的增加而增大,此时电流增加了机械磨损;而当法向压应力小于此阈值时,摩擦系数随着电流的增加而减小,此时电弧烧蚀材料损失量较机械磨损大;钢铝复合式第三轨的主要磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损;钢铝复合式第三轨授流时,在一定的列车运行速度下法向压应力阈值是最佳的工作压应力,既能保证顺利授流,又使得摩擦副材料的磨损量较小,确保行车安全,降低维护频率,节约地铁运行成本.     

摩擦磨损试验机设计的基础 Ⅱ.摩擦磨损试验机设计方法的研究

本讲介绍采用设计方法学的方法对摩擦磨损试验机设计进行研究的结果,建立了摩擦磨损试验机的要求明细表,功能结构图、设计模幅箱和方案评价目标树。根据本讲所阐述的方法,既可使摩擦磨损试验机的设计程序和方案评价建立在一套比较科学的和行之有效的方法上,又能作为建立摩擦磨损试验机CAD(计算机辅助设计)系统的基础。     

销-环式摩擦磨损试验机的研制与应用

本文扼要地叙述了作者自行研制的销—环式摩擦磨损试验机。该试验机结构简单,使用方便,试样容易加工。由于采用直流电机和机械加载,其速度和载荷是可调的。它装有非接触式的传感器,可以通过外接的电子数字式仪表直接读出转数、转速等参数,精度高,数据可靠。可以用来研究干摩擦及润滑状态下的摩擦,研究各种试验参数对材料的摩擦、磨损特性的影响,也可用以评定摩擦副材料及工艺性能。     

45^#钢／GCr15钢摩擦副的滚动磨损特性研究

通过对液压试验台夹具进行改造,研制了往复滚动试验装置,以实现对运动位移和表面摩擦力的精确控制。利用该装置考察了表面摩擦力变化对45^#钢／GCr15钢摩擦副滚动磨损特性的影响。结果表明：随着表面摩擦力的增加,钢的滚动磨损明显加剧,磨损机制亦发生变化。     

45~#钢/GCr15钢摩擦副的滚动磨损特性研究

通过对液压式试验台夹具进行改造 ,研制了往复滚动试验装置 ,以实现对运动位移和表面摩擦力的精确控制 .利用该装置考察了表面摩擦力变化对 45 #钢 / GCr15钢摩擦副滚动磨损特性的影响 .结果表明 :随着表面摩擦力的增加 ,钢的滚动磨损明显加剧 ,磨损机制亦发生变化 .     

Si3N4陶瓷／冷激铸铁的摩擦学性能研究

采用块－盘摩擦磨损试验机考察了陶瓷的在干摩擦条件下的摩擦磨损行为,通过该摩擦副的摩擦系数随勒荷和速度的增大而减小,当载荷和速度较大时,陶瓷的磨损严重,而由于摩擦温度升高引起的冷激铸铁材料的转移也会使陶瓷出现负磨损,对磨损表面的形貌分析和化学成分测试结果表明粘着磨损和疲劳磨损在磨损过程中占主导地位。     

冷压盘式刹车片摩擦磨损性能的研究

采用ＭＭ－１０００型摩擦试验机、定速式摩擦试验机和台架试验机研究了冷压盘式刹车片的摩擦磨损性能。结果表明：采用冷压工艺制造的杀车片材料的摩擦磨损性能较好，摩擦系数在不同压力、速度和温度下较稳定，在汽车盘式刹车片中试用性能良好。根据刹车片的使用工况，利用ＭＭ－１０００型摩擦试验机进行小样模拟试验，所得测试结果与台架试验有较好的一致性。     

Cu-2Ni-5Sn-(石墨+PbO)自润滑复合材料高温摩擦学性能的研究

采用粉末冶金工艺制备了Cu-2Ni-5Sn-(石墨+PbO)系自润滑复合材料,并采用XRD、SEM、万能材料试验机和高温摩擦磨损试验机等研究了微观组织、力学性能和室温至500℃下的摩擦学性能.结果表明:石墨+PbO复合固体润滑剂质量分数为8%时,该复合材料综合摩擦磨损性能最优.Ni的加入能提高基体的力学性能.随着温度的增加,该复合材料的摩擦系数几乎保持稳定,磨损率先缓慢增加,后急剧增加.室温时磨损表面形成以石墨为主成分的润滑膜起主要润滑作用,磨损机理主要为轻微塑性变形和局部剥落.300℃时,由PbO(Fe_2O_3)6、石墨和Cu_2O组成的致密润滑膜是Cu-2Ni-5Sn-(石墨+PbO)自润滑复合材料具有良好润滑性的主要原因,磨损机理主要包括复合材料塑性变形、局部剥落和轻微的黏着磨损.500℃时,主要由PbO(Fe_2O_3)6、石墨、Cu_2O和Cu O组成的复合润滑膜起到了润滑作用,磨损机理主要为石墨周边区域基体脱落及塑性变形引起的剥落和氧化磨损.     

农机零件受土壤磨粒磨损表面磨痕的微观分析

本文叙述了结合东北黑龙江嫩江地区、海南岛地区八一农场及罗豆农场等地的土壤条件测定,用金相及扫描电镜对实际试验的犁铧、耙片和土壤磨粒的观测结果。结果表明犁铧、耙片等受土壤磨粒磨损的主要特征是擦伤类型的塑性变形(犁皱),犁皱的深度及特征与耕作地区的土壤特性有关。並将实际零件与橡胶轮及回转盘磨粒磨损试验机试样的磨损表面进行了对比,已经看到这两种试验机在一定条件下能不同程度地代表土壤磨粒磨损的特性。还观察了经表面耐磨堆焊的零件的磨损特征,发现这种强化处理可使犁铧寿命有明显的提高。     

Si_3N_4陶瓷/冷激铸铁的摩擦学性能研究

采用块 -盘摩擦磨损试验机考察了陶瓷与冷激铸铁在干摩擦条件下的摩擦磨损行为 .通过研究发现 ,该摩擦副的摩擦系数随载荷和速度的增大而减小 ,当载荷和速度较大时 ,陶瓷的磨损严重 ,而由于摩擦温度升高引起的冷激铸铁材料的转移也会使陶瓷出现负磨损 .对磨损表面的形貌分析和化学成分测试结果表明粘着磨损和疲劳磨损在磨损过程中占主导地位 .