含内生硬质碳化物颗粒的金属堆焊层的抗磨性能及磨损机理

利用钛铁(Fe-Ti)、钒铁(Fe-V)、石墨和金红石等组分的电弧冶金反应合成了含TiC和VC硬质碳化物颗粒的金属堆焊层；采用MLD-10型动载荷摩擦磨损试验机考察了金属堆焊层的抗磨性能，探讨了其磨损机理．采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了堆焊层的相组成＼微结构及磨损表面形貌．结果表明：含硬质碳化物颗粒的金属堆焊层具有良好的耐磨粒磨损性能，其单位面积磨损质量损失仅为EDZCr-C-15焊条相应金属堆焊层的约1／9；所制备的金属堆焊层基体组织为低碳马氏体，内生硬质碳化物颗粒弥散分布于基体组织中；硬质碳化物颗粒同低碳马氏体基体表现出良好的韧性和硬度复合效果，从而有利于显著提高金属堆焊层的抗磨性能．     

Ni—P—BNw化学复合镀层的组织与耐磨性

将ＴＮＴ炸药爆炸石墨型六方氮化硼转化成的纤锌矿型密排六方氮化硼（ＢＮｗ）微粉与Ｎｉ－Ｐ合金液相共沉积制备了Ｎｉ－Ｐ－ＢＮｗ化学复合镀层．研究结果表明，Ｎｉ－Ｐ－ＢＮｗ化学复合镀层具有比Ｎｉ－Ｐ化学镀层更小的胞状组织，ＢＮｗ微粒未改变Ｎｉ－Ｐ的非晶态特征，但却降低了它的晶化温度，明显地提高了它的硬度和耐磨性，Ｎｉ－Ｐ－ＢＮｗ复合镀层的磨损失效形式为磨粒磨损．     

组织结构对化学沉积镍磷合金层耐磨性的影响

本文通过光学和电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和磨损试验机研究了化学沉积镍磷合金层的组织结构与耐磨性的关系。研究结果表明,硬度不是影响化学沉积镍磷合金层耐磨性的唯一因素;组织结构对其耐磨性有很大影响:非晶态比晶态结构的耐磨性差,滑动摩擦时固溶体的耐磨性随其硬度升高而提高;在相同硬度条件下,机械混合物比固溶体的耐磨性好。机械混合物的耐磨性随Ni_3P硬质相的增加而提高。因此,为了获得优良的耐磨性,化学沉积镍磷合金层应在高温(>400℃)下加热,使其转变成镍磷固溶体和Ni_3P相的机械混合物组织。     

润滑油极压抗磨添加剂的复合效应及其与固体润滑剂和表面改性层…

随着现代科学技术的进步，机器设备正日益向高速，重载和高精度的方向发展。因此，如何改善材料的摩擦损性能和机器零件的润滑状态，以延长机器设备的使用寿命，已经受到摩擦学工作者的广泛关注，在基础润滑油中加入各种添加剂是改善其润滑性能的重要方法，而对材料表面进行改行处理则是改善其摩擦磨损性能的有效方法，若将这两种方法配合使用，可能获得更好的实用效果，然而有关的研究工作还很不深入和系统，基于这情况，对润滑油极     

润滑油极压抗磨添加剂的复合效应及其与固体润滑剂和表面改性层的协同作用

随着现代科学技术的进步，机器设备正日益向高速、重载和高精度的方向发展，因此，如何改善材料的摩擦磨损性能和机器零件的润滑状态，以延长机器设备的使用寿命，已经受到摩擦学工作者的广泛关注，在基础润滑油中加入各种添加剂是改善其润滑性能的重要方法，而对材料表面进行改性处理则是改善其摩擦磨损性能的有效方法。若将这两种方法配合使用，可能获得更好的实用效果，然而有关的研究工作还很不深入和系统。基于这种情况，对润滑油极压抗磨添加剂的复合效应及其分别与固体润滑剂和表面改性层的协同作用研究的现状进行了综合介绍与评述，并且提出了当前值得重视的一些研究内容。     

喷射沉积过共晶Al—Si合金的微观组织和抗磨性能

采用扫描电子显微镜和Falex-6型摩擦磨损试验机研究了普通铸造和喷射沉积过共晶Al—Si合金的微观组织和摩擦学性能．显微组织观察和摩擦磨损试验结果表明，喷射沉积能够显著改变过共晶Al—Si合金中初晶Si相的形态和尺寸，细化合金的基体组织；与普通铸造合金相比，沉积态合金具有更好的耐磨性能．     

感应熔覆原位合成TiC增强金属基复合涂层组织与抗磨性能的研究

以Ni60A、Ti粉和石墨粉为原料,利用感应熔覆技术在16Mn钢基材表面制备出原位自生TiC颗粒增强金属基复合涂层,分析了涂层的显微组织,在常温干滑动摩擦条件下评价了涂层的耐磨性能.结果表明:复合涂层由TiC颗粒、γ-Ni奥氏体枝晶和枝晶间M23C6共晶组织组成;随着载荷增加,感应熔覆涂层磨损质量损失缓慢增大,16Mn钢磨损质量损失迅速增大,熔覆涂层具有优异的抗磨性能,其磨损机制主要为擦伤式磨损.     

快速凝固过共晶铝硅合金的微观组织特征及耐磨性研究

利用单辊旋淬快速凝固法制备Al-21Si和Al-30Si过共晶铝硅合金,采用扫描电镜、透射电镜及XRD技术对所制备合金的组织形貌和相结构进行表征.结果表明:快速凝固合金形成微纳米晶组织,晶粒明显细化.Al-21Si过共晶合金凝固组织由羽毛针状(α-Al+β-Si)共晶体和雪花状α-Al相组成;快速凝固有效抑制初生硅相的形核与生长,α-Al相领先共晶形核生长,形成微纳米级亚共晶组织.Al-30Si高硅过共晶合金初生硅相细小钝化,初晶Si相显微结构为孪晶形貌,呈典型的过共晶组织特征.快速凝固显著提高了合金的显微度和耐磨性,快速凝固Al-21Si合金的耐磨性是传统铸造合金的5倍.     

球团及杆状硅相复合增强ZA27合金的结构及其耐磨性研究

通过对钠盐处理含硅质量分数为３．０％￣５．０％的ＺＡ２７合金组织进行电镜观察，发现其球团硅相表面生长有杆状共晶硅相。通过干摩摩擦和表面分析结果表明，这种带有杆状共晶硅的球团硅相在摩擦过程中较牢固地嵌于基体中不易脱落，因而可增强ＺＡ２７合金并改善其耐磨性，而共晶杆状硅团簇的割裂基体及降低韧性的问题可通过振动凝固方式解决。     

等离子熔敷Cr7C3金属陶瓷增强复合涂层组织与耐磨性研究

利用等离子熔敷技术,以Fe-Cr-C合金粉末为原料在正火态C级钢表面制备出Cr7C3金属陶瓷增强复合涂层,分析了复合涂层的显微组织结构,评价了复合涂层在室温干滑动磨损条件下的耐磨性.结果表明:等离子熔敷Cr7C3金属陶瓷增强复合涂层的组织均匀、与基材之间为完全冶金结合,涂层显微组织为规则块状Cr7C3金属陶瓷相均匀分布于Cr7C3与γ-Fe固溶体构成的共晶基体上,其硬度较高;涂层在室温干滑动磨损条件下表现出优异的耐磨性,复合涂层磨损质量损失随载荷增加变化缓慢.     

奥氏体不锈钢低温渗氮层的组织与耐磨性

利用低压等离子体弧防子源在３５０－４５０℃之间对奥氏体不锈钢进行快速渗氮表面强化,在适当的工艺条件下,处理９０ｍｉｎ即可得到厚度１０μｍ左右的高硬度的氮过饱和奥氏体固溶体强化层。采用Ｘ射线衍射,电子探针及俄歇谱仪等对渗层进行结构分析表明,在处理温度低于４５０℃时,渗层为单相氮过饱和奥氏体固溶体层,表面氮可以达到１５％,显微硬度达到１２００ＨＶ,与原基体材料相比,耐磨性提高了２￣３倍。     

铜表面激光熔覆NiCrWB合金的组织结构与耐磨性能研究

采用高能量密度激光重熔NiCrWB喷涂涂层的方式制备熔覆层,用XRD分析熔覆层和喷涂层的物相组成,用扫描电镜和金相显微镜分析涂层和熔覆层组织形貌以及磨损表面形貌.研究了涂层组织形貌、物相组成对涂层耐磨性能的影响,分析了喷涂层和熔覆层的磨损机理.结果表明:对于NiCrWB材料来说,组织结构对耐磨性能的影响要大于硬度对耐磨性能的影响.显微硬度较低的熔覆层由于组织致密均匀,其耐磨性能明显优于组织缺陷较多的喷涂层.通过扫描电镜观察发现,喷涂层的磨损表面出现较多的疲劳裂纹、凹坑、磨粒和较深的磨痕,推断喷涂层颗粒脱落是由于在周期载荷作用下,裂纹在表层和亚表层扩展后连接,使得裂纹包围区域颗粒脱落.而熔覆层中的裂纹是由于磨损表面发生塑性变形而形成的.     

聚四氟乙烯型减摩剂减摩与抗磨效果的评定

含胶体聚四氟乙烯的减摩剂是国外近年研制的一类应用于汽车发动机润滑的新型润滑材料。本文主要介绍了用国产多缸汽油机评定三种美国减摩剂和一种国内研制的产品的减摩节油效果,以及这些减摩剂在国产汽油机上使用的抗磨效果。 试验按统一方法,分别在北京、上海、广东三个地方进行。各地各种评定方法取得的试验结果,相关性较好,证明此类减摩剂在国产汽油机上使用有减摩、抗磨效果,等速燃料消耗降低了4％左右;运行百公里节约燃油3％左右,发动机气缸磨损减少10％～40％。     

灰铸铁表面激光熔敷层耐磨性的研究

采用激光熔敷涂料新工艺 ,以镍基焊条为熔敷材料 ,通过随机变化焊条成分 ,在熔敷层内生成 Ti C等硬质相 ,从而达到改善灰铸铁激光熔敷层组织结构和耐磨性的目的 ,考察了熔敷层中 Ti、Co和 Ni的成分变化对熔敷层耐磨性的影响 .结果表明 :以镍基焊条为熔敷材料制备的灰铸铁表面激光熔敷层具有较好的耐磨性 ;随着熔敷金属涂层内钛含量的提高 ,Ti C体积分数增大 ,熔敷层的耐磨性改善 ,而增加 Co含量可进一步提高熔敷层的耐磨性     

TA2合金激光熔覆自润滑复合涂层组织与摩擦学性能

以三种不同质量分数配比为40%Ti–19.5%Ti C–40.5%WS_2、40%Ti–25.2%Ti C–34.8%WS_2、40%Ti–29.4%Ti C–30.6%WS_2的复合粉末为预置原料,采用激光熔覆技术在钛合金TA2表面原位合成自润滑耐磨复合涂层.系统地分析了涂层的物相、组织、显微硬度及其摩擦学性能与机理.结果表明:三种涂层的显微硬度分别为HV_(0.5)927.1、HV_(0.5)1007.5和HV_(0.5)1052.3,相对于基体(HV_(0.5)180)有极大的提高;三种涂层的摩擦系数和磨损率分别为0.41和30.98×10~(–5) mm~3/(N·m);0.30和18.92×10~(–5) mm~3/(N·m)以及0.34和15.98×10~(–5) mm~3/(N·m).WS_2质量分数为34.8%和30.6%的预置粉末制备的涂层表现出较好的耐磨减摩性能,其磨损机理为轻微的塑性变形和黏着磨损.     

交变磁场对激光熔覆Fe基复合涂层组织结构及其耐磨性的影响

采用激光熔覆辅助电磁控制工艺在45钢表面合成了Fe-Cr-Si-B-C复合涂层.通过对熔覆层进行SEM、EDS和XRD表征,研究了外加交变磁场对涂层微观组织和物相结构的影响.结果表明:外加磁场可降低激光熔池固-液界面前沿液相的温度梯度和增加非均质形核率,促使粗大、方向性很强的柱状晶转变为均匀、细小的等轴晶,并能够消除熔覆层内的气孔和裂纹等缺陷,但其对熔覆层物相组成的影响不大.熔覆涂层由白色初生γ-(Fe,Cr)固溶体相和其间黑色的γ-(Fe,Cr)共晶相组成,同时含有少量Fe3(B,C)、Cr7(B,C)3、CrFeB等碳化物和硼化物.常温干摩擦磨损试验表明,外加磁场所制备的涂层耐磨性能得到明显提高,其磨损失重仅为未加磁场的43％,且摩擦系数波动较小.     

体育器械用合金组织性能与表面摩擦力影响研究——评《表面耐磨损与摩擦学材料设计》

正合金组织因其优异的综合力学性能在体育器械领域得到广泛的应用。《表面耐磨损与摩擦学材料设计》是高万振教授所写,全文共有五大章,首先向读者们介绍摩擦学在工业领域应用的重要意义,包括定义、系统、规律和基本问题。然后认真讲解了摩擦学的基础、基本结构、参数概念、材料、负荷集等,其中重要说明了磨损的机理和现象、耐磨材料表面保护的基本要求,磨合和平衡粗糙度。这本书讲解得深入浅出,富有创新意义,     

TiAl合金表面热障涂层的组织结构及其高温磨损性能研究

利用EB-PVD技术在TiA l合金表面制备了扩散铝/YSZ热障涂层.采用SEM、EDS和XRD分析了涂层的微观组织及其相组成,并测试了显微硬度和耐磨性.结果表明：涂层表面YSZ层为致密柱状晶结构,由非平衡四方相t＇-ZrO2组成;涂层结构由表及里依次为YSZ/A l2O3/TiA l3/TiA l2/TiA l;涂层的显微硬度和高温磨损性能显著提高,其高温磨损机理为轻微的犁削和严重的粘附转移,体积磨损率约为TiA l合金磨损率的1/10.     

Cu663合金表面石墨-铜三维复合润滑层的构筑与摩擦学性能研究

借助激光微加工技术,将柔性石墨纸加工成规则排列的多孔结构,利用多孔柔性石墨纸在Cu663合金表面构筑石墨-铜三维复合润滑层结构. 分别考察了表面石墨-铜三维复合润滑层在干摩擦和海水腐蚀环境下的摩擦学性能,并揭示了摩擦磨损机理和腐蚀机理. 结果表明:该三维复合润滑层结构具有优异的自润滑性能,且通过改变纹理图案和尺寸参数可有效调控其摩擦学性能. 当Cu663合金表面三维复合润滑层石墨表面密度为50%时,干摩擦条件下的摩擦系数和磨损率分别为0.14 ± 0.01和(5.10 ± 1.33) ×10?6 mm3/(Nm),相较于无润滑层的Cu663样品摩擦系数0.53和磨损率(2.97 ± 0.57) ×10?4 mm3/(Nm)分别降低73%和2个数量级. 在海水腐蚀环境中,表面石墨-铜三维复合润滑层的铜与石墨纸界面产生微弱电极,对三维复合润滑层的腐蚀摩擦性能起到至关重要的作用.