多用小型磨损试验机

为了评定薄层硬质材料(如离子注入,离子束混合技术表面改性等得到的)的耐磨性研制了一台小型磨损试验机。本文介绍了该试验机的设计指标、基本结构、用途和磨损测量方法—等深划痕法等。该试验机还设有可测量摩擦系数的往复式摩擦试验装置和球柱试样磨损试验装置。並对试验结果进行了讨论。     

几种钢的腐蚀冲蚀磨损行为与机理研究

在相同试验条件下研究了１６Ｍｎ，２７ＳｉＭｎ和１Ｃｒ１８Ｎｉ９不锈钢在浆体（ｐＨ值在１～１２的范围，固体粒子是粒径２２０～４００μｍ的石英砂）冲蚀作用下的腐蚀冲蚀磨损行为，分析了ｐＨ值和冲击速度等对钢腐蚀冲蚀磨损的影响，以及腐蚀与冲蚀之间的交互作用机理，建立了钢的腐蚀冲蚀磨损率与ｐＨ值及冲击速度之间的三维关系图．研究发现：冲击速度对１Ｃｒ１８Ｎｉ９不锈钢腐蚀冲蚀磨损的影响可用指数关系表示，但对其它２种钢，冲击速度的影响不能用简单的数学关系表示；钢的腐蚀冲蚀磨损率随ｐＨ值降低而增加，ｐＨ值越低和／或钢的耐腐蚀性越差，腐蚀与冲蚀的交互作用越大，钢的腐蚀冲蚀磨损越严重．耐腐蚀性较好的钢（如１Ｃｒ１８Ｎｉ９不锈钢）的腐蚀冲蚀磨损机理主要为冲蚀磨损；耐腐蚀性比较差的钢（如１６Ｍｎ钢）除冲蚀磨损外，腐蚀及其与冲蚀磨损的交互作用也都是重要的磨损机理，特别在ｐＨ值比较低时更是如此     

应用于金属材料表面改性的离子注入技术

一、金属材料表面改性的经济意义和离子注入技术巨大的经济意义始终是开展材料研究,提高金属材料表面抗磨、抗疲劳、耐腐蚀等性能的主要推动力。如在摩擦、磨损方面,1964年英国教育科研国务大臣邀请全国著名摩擦、润滑工程专家对全国进行了普查,并于1966年发表报告指出,英国如能运用摩擦学知识,每年可节约5.15亿英镑,美国国会在1975年度报告中也指出:由于摩擦、磨损造成的经济损失据估计约值1000亿美元,其中200亿是材料费,其它如零件表面的疲劳,腐蚀也是材料      

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。     

橡胶减摩抗磨改性研究进展

橡胶因具有优异的理化性质及独特的力学性能而广泛应用于国防、航空航天、医用、交通、建筑及机械电子等领域,起到减震、缓冲和密封等作用.摩擦学性能是橡胶材料的重要指标之一,然而橡胶自身具有较高的摩擦系数,在一些应用领域,如活塞杆、阀轴(杆)密封、轮胎和水润滑轴承等,因黏连、摩擦生热、机械磨损及磨粒磨损等原因导致性能下降甚至失效.本文中首先综述了橡胶摩擦及磨损理论,随后从橡胶基体改性、橡胶表面处理以及表面织构化3个方面介绍了橡胶减摩抗磨改性方法的研究进展,并对其发展前景进行了展望.     

铝青铜合金的基本特性与摩擦学性能的关系

利用扫描电子显微镜和Ｘ射线衍射仪等对多种铝青铜合金的微观组织、微区成分、磨损表面形貌和磨屑等进行了观察与分析，研究了合金的基本特性与摩擦学性能的关系，探讨了边界润滑条件下铝青铜合金与４５＃钢对摩时的磨损机制．结果表明，铝青铜合金中软相与硬相的含量比和α－相的晶粒尺寸对合金的微观磨损形式和磨损机制都有重要影响：当较软的α－相与较硬的β－相＋Ｋ－相之和的相对含量比约为７０３０，α－相的晶粒尺寸在３２～６０μｍ之间时，铝青铜合金的摩擦学性能优良，主要磨损形式是轻度的粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损；当软硬相的含量比更高或更低，且α－相的晶粒尺寸更大或更小时，铝青铜合金的主要磨损形式分别为严重的粘着磨损和疲劳磨损，或严重的磨粒磨损和疲劳磨损     

多功能摩擦磨损试验仪

正材料表面及薄膜摩擦磨损性能检测设备的多功能化、智能化、小型化、集成化以及高稳定性和高可靠性,将成为现代分析测试技术发展的必然趋势。由于实际摩擦环境可能千变万化,而进行摩擦试验要模拟实际摩擦系统,在实验室再现摩擦现象及其规律性,以便对各参数进行观察测量,因此,为了满足要求,我们研发了MS-M9000多功能摩擦试验仪。该仪器是集往复摩擦磨损测试、旋转摩擦磨损测试、环块摩擦磨损测试、冲击疲劳测试、电化学腐蚀摩擦磨损     

钢的力学性能参数对耐磨料磨损性能影响的研究

影响金属磨损的因素很多,其中金属材料的力学性能、成分和显微组织等是影响磨损的重要因素。文中列出了用一系列的热处理的中低碳锰钢进行的磨料磨损实验的结果,並讨论了不同磨损条件下钢的硬度、真实剪切断裂强度、屈服强度,抗拉强度、加工硬化指数和系数、断裂应变、形变功等对磨料磨损耐磨性的影响,同时还讨论了钢的显微组织和成分对磨料磨损耐磨性的影响。     

锡青铜镶嵌固体润滑剂轴承的摩擦学特性

在栓－盘式端面摩擦磨损试验机上于常温干摩擦条件下，对锡青铜轴承和镶嵌固体润滑剂（ＰＴＦＥ和石墨等复合物）的锡青铜轴承进行了摩擦学性能的对比试验研究．结果表明，几种固体润滑剂嵌入量不同的镶嵌轴承的摩擦系数都明显降低，耐磨性均比对照轴承的高２个数量级，其中以固体润滑剂嵌入面积分数为３０％的轴承的摩擦磨损性能最好．利用Ｘ射线微区分析仪、扫描电子显微镜和能量色散谱仪等，对磨损表面和磨屑的形貌、表面转移膜和元素的面分布等作了观察与分析，指出摩擦界面，尤其轴承金属摩擦表面固体润滑剂转移膜的形成是提高轴承性能的关键，锡青铜镶嵌固体润滑剂轴承以粘着磨损和疲劳磨损为主要磨损机理     

高速瓦楞辊的磨损失效分析

本文对进口的高速瓦楞辊的磨损失效形式进行了分析，认为其主要磨损形式是磨粒磨损，即齿侧为滑动磨粒磨损，齿底为应变疲劳磨粒磨损，而齿预则包括了这两种磨损形式；齿顶和齿根两侧都是磨损最严重的部位；磨粒主要是纸中夹带的ＳｉＯ２砂粒。文章最后还明确指出，瓦楞辊的返修期应当定在其出现非均匀磨损之前，但是由于楞齿承受曲应力而诱发疲劳裂纹，故此返修次数是有限的。     

制动磨损源大气颗粒物排放的研究进展

交通运输工具种类及数量的持续增长,势必会给环境保护带来严重的影响.交通运输工具于摩擦制动过程释放的制动磨损颗粒物(即制动粉尘)已成为城市大气颗粒物的重要贡献源,显著影响着城市的空气质量.为贯彻落实绿色发展理念,探索制动磨损源大气颗粒物排放的控制措施,需深入了解颗粒物排放的准确信息.基于此,本文中综述了近年来以制动磨损为源头的大气颗粒物排放研究进展.首先,从机理层面介绍了制动过程中磨屑的衍化,简述了摩擦层的形成机制和制动粉尘的来源及排放特性;其次,重点阐述了制动器结构、材料类型、外界环境、制动速度和制动载荷等因素对制动磨损源大气颗粒物排放的影响,分析了各因素对大气颗粒物排放特性(如颗粒形貌、颗粒尺寸和颗粒浓度等)的影响规律;最后,提出了制动磨损源大气颗粒物排放研究需要加强的几方面内容.     

耐磨环氧胶粘涂层冲蚀磨损特性的研究

本文对气固冲蚀和浆体冲蚀条件下耐磨环氧胶粘涂层的磨损特性进行了研究。结果表明,这种涂层的冲蚀磨损是由粘结剂的磨损和抗磨填料的磨损所组成;填料粒度和磨料粒度都对涂层的气固冲蚀磨损有影响,但在给定的试验条件下,填料粒度对涂层的浆体冲蚀磨损影响甚微。文章指出,耐磨环氧胶粘涂层在气固冲蚀和浆体冲蚀下的磨损机理相似,但磨损规律却有所不同;耐磨环氧胶粘涂层尤其适用于浆体冲蚀的场合,可以明显地提高机械过流部件的使用寿命。     

齿轮胶合的试验研究及其监测技术

目前，有关防止齿轮胶合的设计计算方法已经不少，然而都没有反映齿轮是怎样从正常运转状态骤然转入胶合的突发性，因而不能起到有效地防止胶合发生的作用。人们一般认为，对于同种“油－材料”组合，齿轮胶合温度是一个不随运转条件而变化的常数，针对这种情况，在可以动态加载的ＤＣＳ－１５０型齿轮试验台上进行了齿轮胶合的试验研究，并对齿面温度和磨损粒子进行了监测。结果表明，胶合的发生是以肉眼明显可见的齿面擦伤为先导；发生胶合时的齿面温度不是常数，转速、扭矩、运转方式和供油量等都对胶合的发生有重要影响，并以转速为主要影响因素；初期胶合发生后，齿面温升速率、磨损烈度指数、磨损粒子尺寸和试验台的噪声及振动等都明显增大，但齿轮仍然可以在增大扭矩的情况下继续工作。由此可见，监测初期胶合发生对于防止更加严重的胶合及至咬死具有至关重要的意义。铁谱分析表明，初期胶合发生时，磨损烈度指数在１．５×１０３－２．５×１０３的范围，磨损粒子的尺寸大多在６０－８０μｍ之间，因此，利用铁谱技术可以有效地监测齿轮初期胶合的发生。     

无涂层高速钢刀具钻削压铸铝合金时的磨损机理图

考察与无涂层高速钢刀具在无润滑条件下钻削压铸铝合金（ＡｌＳｉ９Ｃｕ３）时的磨损特性和磨损机理图,并对不同磨损区域进行了划分。发现在不同的进给量及切削速度下,刀具的磨损量变化呈明显的规律性,按磨损机理可分为粘着磨损区、粘着磨损和磨粒磨损区、磨粒磨损区、严重塑性变形磨损区和热磨损区等５个区域。刀具在粘着磨损区的磨损较小,帮就刀具的耐磨寿命而言,粘着磨损区可视为最佳切削区域。     

乳、恒牙釉质及本质体外摩擦行为的对比研究

采用往复式滑动摩擦磨损试验考察了人体乳、恒牙牙釉质及牙本质在人工唾液润滑下的摩擦学性能.结果表明:人体牙的摩擦磨损行为同其微观结构密切相关;恒牙釉质磨痕表面存在轻微擦伤迹象;乳牙釉质的磨损表面主要呈现裂纹和轻微犁沟,二者都存在腐蚀磨损的现象;乳牙和恒牙本质的摩擦磨损行为相似,磨损明显加剧,磨斑表面呈现严重犁削和剥落特征.     

铸造铝青铜合金Cu-14Al-4Fe-Mn的摩擦磨损性能

用往复式摩擦磨损试验机考察了新型高强度、高耐磨性铸造铝青铜合金Cu-14Al-4Fe-Mn(代号HSWAB)的摩擦磨损性能,利用形貌扫描电子显微镜观察分析了合金磨损表面形貌,探讨了其磨损机理.结果表明,HSWAB合金在干摩擦和油润滑条件下的摩擦磨损性能及磨损机理存在明显差异.在干摩擦条件下,合金中脱落的硬质点及氧化物等磨粒导致较为严重的磨粒磨损,摩擦系数高、磨损率大,主要磨损机理为磨粒磨损、粘着磨损、氧化磨损及疲劳磨损.在油润滑条件下,摩擦系数和磨损率均显著降低,疲劳磨损和氧化磨损受到抑制,主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损.Cu-14Al-4Fe-Mn合金在油润滑条件下的摩擦系数低达0.08,磨损率低达3.7×10-6g/m,是一种优良的耐磨材料.     

三种腐蚀磨损试验机与两种不锈钢腐蚀磨损性能的研究

腐蚀磨损现象广泛发生在石油，化工，煤矿和电力等工业领域的机械设备中，是造成材料流失和设备失效的主要原因之一，尽管这种磨损现象越来越引起了人们的关注，并且已经对其进行了一些试验研究，然而由于所用的试验设备本身就存在着一定程度的腐蚀磨损，因而很难保持其长期稳定的工作状态，而且目前国内外都还没有定型的专用设备出售．针对这种情况，设计研制了３种可以用于不同研究目的并能长时间稳定工作的腐蚀磨损试验机──稳态     

真空载流摩擦试验机

正载流摩擦磨损属于特殊工况下的摩擦磨损,是指处于电场或磁场中的摩擦副,在电流通过条件下摩擦副的摩擦磨损行为,它包括润滑条件下及干摩擦条件下的摩擦磨损特性研究。载流摩擦磨损研究的主要背景为高速电气化铁路的受流、城市公共交通中电车的电力传输系统、工业中广泛应用的发电机电动机的碳刷与集电环、在航空航天领域运载火箭升空过程中的整流装置在运行过程中所产生的摩擦磨损行为等。     

暖湿气流对不同服役温度下轮轨界面黏着与损伤的响应行为研究

为研究不同服役温度下高湿度暖湿气流对车轮材料黏着与损伤的影响，为列车轮轨的安全可靠服役提供理论参考.本文作者利用轮轨滚动接触磨损/疲劳试验机模拟宽温环境(-55～60℃)下，着重考察间歇暖湿气流对高速轮轨界面黏着与车轮表面损伤的响应行为.结果表明：同种暖湿气流(RH 99%)作用下，环境温度对轮轨滚动接触界面的黏着与损伤存在显著影响；在低温环境下，轮轨间的黏着系数会瞬时大幅度下跌，而高温环境下反而出现轻微上升的现象.在低温工况下暖湿气流诱导下的车轮损伤(如塑性变形和表面疲劳裂纹等)明显高于高温环境，磨损机制由低温环境下的疲劳磨损和磨粒磨损为主逐渐转变为高温环境下的氧化磨损、黏着磨损和疲劳磨损.因此，为进一步保障高寒地区列车通过隧道等湿热环境时的安全可靠运行，暖湿气流诱导列车轮轨低黏着状态的行为须予以关注和引起重视.     

冷却润滑对纯铁车削刀具磨损的影响机理

合适的冷却润滑方式是改善切削摩擦,降低切削温度和切削力,提高刀具寿命的关键技术.采用干切、水冷、微量润滑(Minimum quantity lubrication,MQL)以及菜籽油润滑等四种方式进行了不同工艺参数下纯铁材料的车削试验,研究了冷却润滑方式对纯铁车削刀具磨损的影响机理.结果表明:纯铁车削时刀具磨损形态以主、副切削刃处的沟槽磨损和后刀面磨损为主,前刀面上黏结有工件材料并形成积屑瘤;MQL条件下的刀具寿命最长,而水冷时最小;扩散磨损、氧化磨损和黏结磨损是纯铁车削刀具的主要磨损机理;四种冷却润滑方式下切削力、前刀面与切屑间平均摩擦系数和表面显微硬度的显著差异是造成刀具寿命明显不同的根本原因.