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空心玻璃微珠/石墨改性聚丙烯复合材料摩擦磨损性能研究
1
作者 于淼 沈剑 +2 位作者 王秀娟 杨乐庭 凤仪 《润滑与密封》 北大核心 2025年第2期121-127,共7页
以表面改性后的石墨和空心玻璃微珠(HGB)为填料,通过熔融共混法制备空心玻璃微珠/石墨/聚丙烯(PP)复合材料,研究不同石墨含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,探究2种填料的协同效应以及在不同负载下复合材料的摩擦学响应,并探讨相关机制... 以表面改性后的石墨和空心玻璃微珠(HGB)为填料,通过熔融共混法制备空心玻璃微珠/石墨/聚丙烯(PP)复合材料,研究不同石墨含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,探究2种填料的协同效应以及在不同负载下复合材料的摩擦学响应,并探讨相关机制。结果表明:添加HGB和石墨可以促进PP的结晶过程,也均能有效提高PP复合材料的热稳定性;HGB和石墨的协同效应可以改善PP的力学性能和摩擦磨损性能;当HGB含量一定时,复合材料的摩擦因数和磨损量随石墨含量的增加呈现先下降后上升的趋势,当石墨质量分数为4%时,复合材料的摩擦因数最低,磨损质量损失最少;其他工况条件一定时,复合材料在200 N负载下的耐磨损效果较好;添加HGB和石墨后复合材料的磨损机制由磨粒磨损和黏着磨损为主转变为以磨粒磨损为主。 展开更多
关键词 聚丙烯复合材料 空心玻璃微珠 石墨 摩擦磨损性能 磨损机制
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WC-10Co4Cr涂层的高载荷摩擦磨损性能及耐腐蚀性能研究
2
作者 李旭勇 徐雪源 +4 位作者 李琼 廖可 严伟 杨学兵 张林伟 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第1期47-55,共9页
使用WC粒径为1μm和0.5μm的喷涂粉末制备了两种WC-10Co4Cr涂层,通过分析涂层的金相结构、摩擦系数、磨痕形貌和动电位极化曲线等,研究了涂层在1000 N高载荷下的摩擦磨损性能及在不同质量分数的氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:WC... 使用WC粒径为1μm和0.5μm的喷涂粉末制备了两种WC-10Co4Cr涂层,通过分析涂层的金相结构、摩擦系数、磨痕形貌和动电位极化曲线等,研究了涂层在1000 N高载荷下的摩擦磨损性能及在不同质量分数的氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:WC粒径较小的喷涂粉末制备的涂层致密度、显微硬度和断裂韧性均高于WC粒径较大的涂层。两种涂层在150 N载荷下的磨痕浅,且磨损体积差异小,难以比较其耐磨损性能。在1000 N载荷下WC粒径较小的涂层的耐磨损性能明显较高,且随着摩擦时间增加,涂层表面的摩擦系数逐渐减小,其磨损机理主要为磨粒磨损;而WC粒径较大的涂层摩擦系数随着摩擦时间增加而升高,表面的磨损机理包括粘着磨损和磨粒磨损。当溶液中氯化钠质量分数从1%增大到10%时,WC粒径较小的涂层的腐蚀电位高于WC粒径较大的涂层,前者的耐腐蚀性能更优异。当氯化钠质量分数为3.5%时,两种涂层的腐蚀电位差值最大,其耐腐蚀性能差异最明显。 展开更多
关键词 WC-10Co4Cr涂层 高载荷 摩擦系数 摩擦磨损性能 耐腐蚀性能
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银基复合材料在不同工况条件下的电摩擦磨损性能研究
3
作者 范贤捷 鲁俊 +7 位作者 刘国海 杨乐庭 王秀娟 包梦婷 王炳棠 张天源 刘铸汉 凤仪 《功能材料》 北大核心 2025年第6期6014-6021,共8页
采用真空热压烧结法制备出Ag-G-La_(2)O_(3)-WS_(2)(75∶15∶4∶6)复合材料。在电流密度为5 A/cm^(2)的情况下,研究了不同滑动速度(2.5、5、7.5、10 m/s)和不同表观接触压力(1.25、2.5、3.75、5 N/cm^(2))对Ag-G-La_(2)O_(3)-WS_(2)复... 采用真空热压烧结法制备出Ag-G-La_(2)O_(3)-WS_(2)(75∶15∶4∶6)复合材料。在电流密度为5 A/cm^(2)的情况下,研究了不同滑动速度(2.5、5、7.5、10 m/s)和不同表观接触压力(1.25、2.5、3.75、5 N/cm^(2))对Ag-G-La_(2)O_(3)-WS_(2)复合材料电摩擦磨损性能的影响。结果表明,Ag-G-La_(2)O_(3)-WS_(2)复合材料随着滑动速度的升高,摩擦系数逐渐降低,电磨损率和接触电压降逐渐升高;随着表观接触压力的升高,接触电压降逐渐降低,摩擦系数和电磨损率均先下降后升高。采用热场发射扫描电子显微镜、三维激光共聚焦扫描显微镜和白光干涉仪研究了电摩擦磨损实验后的表面形貌,分析了组织结构,探讨了电摩擦磨损机理。 展开更多
关键词 Ag-G-La_(2)O_(3)-WS_(2)复合材料 滑动速度 表观接触压力 电摩擦磨损性能
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原位自生TiB_(2)/7075铝基复合材料组织及力学、摩擦磨损性能研究
4
作者 姜昊 刘聪斌 马壮 《精密成形工程》 北大核心 2025年第5期132-142,共11页
目的 研究不同TiB_(2)颗粒含量对7075铝合金微观组织及性能的影响。方法 以7075铝合金为基体材料,通过混合盐反应法制备了TiB_(2)/7075铝基复合材料,采用光学显微镜(OM)、配有能谱分析仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)... 目的 研究不同TiB_(2)颗粒含量对7075铝合金微观组织及性能的影响。方法 以7075铝合金为基体材料,通过混合盐反应法制备了TiB_(2)/7075铝基复合材料,采用光学显微镜(OM)、配有能谱分析仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)等手段研究了不同TiB_(2)颗粒含量的TiB_(2)/7075铝基复合材料的微观组织及物相组成演变,借助电子万能试验机、维氏硬度计及摩擦磨损试验机探究TiB_(2)颗粒含量对7075合金力学性能及摩擦磨损性能的影响。结果 原位自生TiB_(2)颗粒对7075合金基体晶粒组织细化效果显著,粗大的树枝晶状结构转变为较细小的柱状晶或近球形非枝晶组织,TiB_(2)颗粒均匀分布在晶界附近。当TiB_(2)颗粒质量分数为2%时,TiB_(2)/7075铝基复合材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率及维氏硬度分别为501 MPa、412 MPa、7.8%和180.8HV。随着TiB_(2)颗粒质量分数的不断增加,铝基复合材料的磨损率及摩擦因数均表现出先降低后增高的变化趋势。2%(质量分数)TiB_(2)/7075铝基复合材料的磨损率及摩擦因数分别为9.33×10-3mm3/m和0.224,与7075合金基体相比,分别降低了44.3%和22.2%,由此可知,TiB_(2)颗粒的存在有效提高了复合材料的耐磨性能。结论 通过原位自生反应生成的TiB_(2)颗粒可以显著细化7075合金微观组织形貌,提高合金的性能,当TiB_(2)颗粒质量分数为2%时,铝基复合材料的组织细化最为明显,力学性能及摩擦磨损性能最佳。 展开更多
关键词 原位自生 TiB_(2)/7075铝基复合材料 微观组织 力学性能 摩擦磨损性能
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钛合金“基体效应”对WC掺杂类金刚石碳涂层力学和摩擦磨损性能的影响
5
作者 潘峰 王涛 +4 位作者 贾东旭 马国佳 刘星 崔向中 张昊泽 《航空制造技术》 北大核心 2025年第13期84-92,共9页
为了改善“软金属”摩擦磨损性能差的问题,采用中频磁控溅射技术在TC4-DT、TC21和TB17钛合金表面制备碳化钨(Tungsten carbide,WC)掺杂的类金刚石碳(Diamond-like carbon,DLC)涂层,设计了Ti/TiN/TiCN梯度过渡层并由多弧离子镀沉积方法... 为了改善“软金属”摩擦磨损性能差的问题,采用中频磁控溅射技术在TC4-DT、TC21和TB17钛合金表面制备碳化钨(Tungsten carbide,WC)掺杂的类金刚石碳(Diamond-like carbon,DLC)涂层,设计了Ti/TiN/TiCN梯度过渡层并由多弧离子镀沉积方法完成制备,研究不同钛合金的“基体效应”对WC-DLC涂层力学性能和摩擦磨损性能的影响。通过SEM和EDS观察分析了涂层表面形貌和化学元素分布,利用TEM观察了涂层截面形貌及结构,使用XRD和Raman光谱表征了涂层结构,采用划痕仪和显微硬度计测试了涂层的结合强度、维氏硬度等力学性能,通过摩擦试验机和超景深显微镜测试摩擦磨损性能。结果显示,制备的3种钛合金,其涂层硬度比基体均提高了两倍以上。其中TC4-DT钛合金表面涂层硬度值最高,达到1566HV0.05;TB17钛合金表面涂层结合力最强,达到53 N以上,其摩擦磨损性能也最好,磨损率为0.593×10^(-6) mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),与基体相比,磨损率下降99.79%;TC21钛合金表面涂层则表现出最大的摩擦系数、磨损深度和磨损率。以上结果表明,不同基体材料引发类金刚石涂层力学和膜基结合性能的差异,进而影响到涂层的摩擦磨损性能。 展开更多
关键词 钛合金 基体效应 类金刚石碳(DLC)涂层 梯度过渡层 摩擦磨损性能
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Ni_(3)Al-Ni_(3)V-V_(2)C-AlCV_(2)复合材料在不同气氛中的摩擦磨损性能
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作者 邓源 王振生 +2 位作者 王文韫 李海星 朱行 《机械工程材料》 北大核心 2025年第2期62-68,共7页
以纯镍、纯铝、纯铌、纯碳和18Al-82V中间合金为原料,采用真空熔炼方法制备出Ni_(3)Al-Ni_(3)V-V_(2)C-AlCV_(2)复合材料,研究了复合材料的微观结构、硬度以及在不同气氛(大气、氧气和二氧化碳)中的摩擦磨损性能和磨损机理,并与Ni_(3)Al... 以纯镍、纯铝、纯铌、纯碳和18Al-82V中间合金为原料,采用真空熔炼方法制备出Ni_(3)Al-Ni_(3)V-V_(2)C-AlCV_(2)复合材料,研究了复合材料的微观结构、硬度以及在不同气氛(大气、氧气和二氧化碳)中的摩擦磨损性能和磨损机理,并与Ni_(3)Al-Ni_(3)V合金进行对比。结果表明:复合材料由块状Ni_(3)Al相和网状Ni_(3)Al+Ni_(3)V基体相以及原位内生V_(2)C相、AlCV_(2)相构成;一部分碳和铌固溶于Ni_(3)Al相和Ni_(3)V相中起到固溶强化作用,另一部分碳与钒、铝生成V_(2)C相和AlCV_(2)相起到弥散强化作用,使得复合材料的硬度(550 HV)高于Ni_(3)Al-Ni_(3)V合金(509 HV);在大气气氛中复合材料的平均摩擦因数和磨损率均低于Ni_(3)Al-Ni_(3)V合金,复合材料的磨损率在二氧化碳气氛中最大,大气气氛中次之,氧气气氛中最小;在大气和氧气气氛中复合材料磨损表面的硬度相似,分别为706,711 HV,均高于在二氧化碳气氛中(670 HV);复合材料在氧气气氛中的磨损机制主要为氧化磨损,在大气气氛中主要为氧化磨损和环境致脆诱导的疲劳磨损,在二氧化碳气氛中主要为黏着磨损和磨粒磨损。 展开更多
关键词 Ni_(3)Al-Ni_(3)V-V_(2)C-AlCV_(2)复合材料 不同气氛 摩擦磨损性能 硬度 氧化磨损
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表面织构对径向柱塞泵滑靴副摩擦磨损性能的影响 被引量：1
7
作者 李少年 陈世豪 +1 位作者 张子骞 杨龙涛 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第12期2142-2151,共10页
高压大排量径向柱塞泵的承载力较大,而滑靴副是影响该类泵摩擦特性的关键因素之一。开展织构对滑靴副摩擦特性影响的研究,对提升高压大排量径向柱塞泵滑靴副润滑与摩擦特性具有重要意义。为此,以高压大排量径向柱塞泵滑靴副为研究对象,... 高压大排量径向柱塞泵的承载力较大,而滑靴副是影响该类泵摩擦特性的关键因素之一。开展织构对滑靴副摩擦特性影响的研究,对提升高压大排量径向柱塞泵滑靴副润滑与摩擦特性具有重要意义。为此,以高压大排量径向柱塞泵滑靴副为研究对象,计算了不同形状、面积率、深径比织构的滑靴磨损量。首先,选取了正方形、圆形和三角形共3种形状的织构表面,对织构的深度、形状、面积率进行了定义,构建了滑靴织构形貌影响因素和正交试验样本;然后,开展了10组样本数据的试件摩擦磨损试验,分别以摩擦系数和磨损量为因变量,得到了多因素方差分析检验结果;最后,基于显著性小的因素确定了研究参数,开展了不同形状织构表面的摩擦仿真与试件试验。研究结果表明:织构的面积率对摩擦系数和磨损量影响最大;面积率为9.66%、深度为120μm的三角形织构表面的摩擦系数最小,相比无织构表面下降16%;摩擦仿真所得三种形状织构表面的磨损量排序与试验结果一致;面积率为9.66%、深度为120μm的正方形织构表面的减摩效果最好、磨损量最小,磨损量较无织构表面下降35%,摩擦系数相对无织构下降15.86%。该研究结果可以为高压大排量径向柱塞泵滑靴副设计,改善滑靴副的摩擦磨损特性,延长柱塞泵的使用寿命提供一定的参考。 展开更多
关键词 高压大排量径向柱塞泵 滑靴副摩擦特性 表面织构模型 摩擦磨损性能 滑靴副润滑性能 正交试验 多因素显著性分析
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深冷、固溶和时效处理对真空压铸铝合金摩擦磨损性能的影响 被引量：2
8
作者 许福海 刘光磊 +5 位作者 丁冉 李志强 陶诚 郭顺 刘海霞 程晓农 《摩擦学学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第11期1568-1578,共11页
为提升真空压铸铝合金的力学性能及耐磨性,借助场发射扫描电镜和电子万能拉伸试验机等技术,系统研究了深冷+低温短时固溶+低温时效的处理工艺对真空压铸铝合金微观组织和摩擦磨损性能的影响.结果表明:经过深冷+低温固溶时效处理后,合金... 为提升真空压铸铝合金的力学性能及耐磨性,借助场发射扫描电镜和电子万能拉伸试验机等技术,系统研究了深冷+低温短时固溶+低温时效的处理工艺对真空压铸铝合金微观组织和摩擦磨损性能的影响.结果表明:经过深冷+低温固溶时效处理后,合金的组织结构相更加均匀,共晶Si相圆整度明显提高,长针状的Al_(5)FeSi相棱角钝化,大大降低了对铝基体的割裂作用.此时,合金的硬度提高至124.6 HV,抗拉强度提升至249.5 MPa,伸长率提高至7.72%.深冷+低温固溶时效态合金的摩擦磨损性能得到显著提高,在不同的载荷下,深冷固溶时效态试样的犁沟最浅,剥落区相对最少,表现出更优异的耐磨性能. 展开更多
关键词 真空压铸铝合金 深冷处理 固溶时效处理 微观组织 摩擦磨损性能
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添加不同固体润滑剂铁基合金激光熔覆涂层的干滑动摩擦磨损性能 被引量：1
9
作者 杨文斌 李仕宇 +4 位作者 肖乾 丁昊昊 慕鑫鹏 杨春辉 陈道云 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期57-67,共11页
采用激光熔覆技术在CL60车轮钢表面分别制备不同含量WS_(2)(质量分数0~8.0%)和CaF_(2)(质量分数5.0%)固体润滑剂以及不同含量h-BN(质量分数0~2.0%)和CaF_(2)(质量分数0~2.0%)固体润滑剂的铁基合金涂层,对比研究了添加不同固体润滑剂铁... 采用激光熔覆技术在CL60车轮钢表面分别制备不同含量WS_(2)(质量分数0~8.0%)和CaF_(2)(质量分数5.0%)固体润滑剂以及不同含量h-BN(质量分数0~2.0%)和CaF_(2)(质量分数0~2.0%)固体润滑剂的铁基合金涂层,对比研究了添加不同固体润滑剂铁基合金涂层的显微组织以及干滑动摩擦磨损行为和磨损机制。结果表明:所有涂层均主要由树枝晶和共晶组织组成,表面硬度均达到约800 HV,约为CL60钢的2倍。随着WS_(2)含量的增加,WS_(2)+CaF_(2)/铁基合金涂层的摩擦因数降低,磨损质量损失先降低后基本稳定,当WS_(2)质量分数为6.0%时,磨损质量损失最低,与未添加固体润滑剂的铁基合金涂层相比降低了26.7%,此时孔隙最少,磨损表面损伤轻微,磨损机制为磨粒磨损。随着h-BN含量的增加以及CaF_(2)含量的降低,h-BN+CaF_(2)/铁基合金涂层的摩擦因数与磨损质量损失均先降后增,且当CaF_(2)和h-BN的质量分数均为1.0%时,稳定摩擦因数与磨损质量损失均最小,与未添加固体润滑剂的铁基合金涂层相比,分别降低了32.7%和33.3%,此时晶粒最细小,组织最为致密,磨损表面以细小磨痕为主,磨损机制为轻微的磨粒磨损。 展开更多
关键词 车轮钢 激光熔覆 固体润滑材料 显微组织 摩擦磨损性能
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喷丸对4Cr5Mo2V钢高温摩擦磨损性能的影响 被引量：2
10
作者 牛童 王昕宇 +1 位作者 彭睿智 吴晓春 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期50-56,共7页
对4Cr5Mo2V钢试样进行3道次复合喷丸,通过与未喷丸试样对比,研究了喷丸对试验钢表面形貌、显微组织、硬度、残余应力以及高温(100,300,500℃)摩擦磨损性能和机制的影响。结果表明:喷丸处理显著提高了试验钢表面粗糙度,使试验钢表面形成... 对4Cr5Mo2V钢试样进行3道次复合喷丸,通过与未喷丸试样对比,研究了喷丸对试验钢表面形貌、显微组织、硬度、残余应力以及高温(100,300,500℃)摩擦磨损性能和机制的影响。结果表明:喷丸处理显著提高了试验钢表面粗糙度,使试验钢表面形成了明显的塑性变形层、硬化层与残余压应力层;在100,300,500℃下,与喷丸前相比,喷丸后试验钢的磨损率分别降低了41.8%,17.1%,63.3%,耐磨性能的提高与喷丸产生的硬化层和残余压应力层有关。在100,300℃下,喷丸前后试验钢的磨损机制均主要为黏着磨损和磨粒磨损,而当温度升高至500℃时,磨损机制为氧化磨损,喷丸试验钢仍能保持较高的硬度与残余压应力,同时表面氧化层更致密稳定,仅发生轻微氧化磨损。 展开更多
关键词 4Cr5Mo2V热作模具钢 喷丸 高温摩擦磨损性能 残余应力 硬度
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干摩擦条件下载荷和频率对Cu-15Ni-8Sn合金摩擦磨损性能影响研究 被引量：2
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作者 朱玉锁 孟兆洁 +3 位作者 周延军 张国赏 苏彦庆 宋克兴 《精密成形工程》 北大核心 2024年第9期65-75,共11页
目的研究不同摩擦载荷及频率条件下Cu-15Ni-8Sn合金摩擦因数及磨损率的变化规律,探明机械参量变化对合金摩擦学性能的影响机制。方法采用熔炼法制备Cu-15Ni-8Sn合金,在干摩擦条件下对合金进行变载荷/变频率的销盘式往复摩擦实验,并对其... 目的研究不同摩擦载荷及频率条件下Cu-15Ni-8Sn合金摩擦因数及磨损率的变化规律,探明机械参量变化对合金摩擦学性能的影响机制。方法采用熔炼法制备Cu-15Ni-8Sn合金,在干摩擦条件下对合金进行变载荷/变频率的销盘式往复摩擦实验,并对其摩擦因数、磨损率、磨损形貌及摩擦界面进行形貌及成分分析。结果随摩擦载荷的增大,2种载荷下Cu-15Ni-8Sn合金摩擦因数均呈现先增大后减小的趋势,整体在0.5~0.8之间;磨损体积随载荷的增加而增加;在2 Hz条件下合金的比磨损率随摩擦载荷的增大先降低后升高,在5 Hz条件下合金的比磨损率随摩擦载荷的增大先升高后降低;在高频高载条件下,磨损最为严重。磨痕及摩擦副表征结果显示,在干摩擦条件下,Cu-15Ni-8Sn合金主要以磨粒磨损和疲劳磨损为主;在摩擦过程中,合金基体及对偶同时发生磨损,剥落物以磨屑形式参与摩擦,因此在摩擦界面间发生元素转移。结论在干摩擦条件下,相较于摩擦频率,Cu-15Ni-8Sn合金受摩擦载荷的影响更大。合金磨屑以细小的颗粒状为主,但在低频率、高载荷条件下,会有大块片状磨屑。在干摩擦过程中,对磨副与合金之间会发生相互转移。随着载荷、频率的增加,摩擦层厚度也会变大,且摩擦过程中摩擦层内无剧烈氧化。 展开更多
关键词 CU-15NI-8SN合金 摩擦磨损性能 表面形貌 磨损机制
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SLM成形表面织构对TC4钛合金干摩擦磨损性能的影响
12
作者 冯青源 田斌 +2 位作者 黄志刚 王子妍 冉志勇 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期87-94,共8页
基于一步法思路,采用金属3D打印机基于激光选区熔化(SLM)技术制备表面带有凹坑织构的TC4钛合金试样,采用光学相机、超景深显微镜和扫描电镜观察织构成形情况,利用激光共聚焦位移测试仪和显微维氏硬度计分别测试表面粗糙度和表面硬度,在... 基于一步法思路,采用金属3D打印机基于激光选区熔化(SLM)技术制备表面带有凹坑织构的TC4钛合金试样,采用光学相机、超景深显微镜和扫描电镜观察织构成形情况,利用激光共聚焦位移测试仪和显微维氏硬度计分别测试表面粗糙度和表面硬度,在干摩擦条件下采用摩擦磨损试验仪考察不同载荷下织构密度对TC4钛合金试样摩擦学性能的影响,并使用扫描电镜对摩擦实验前后的表面形貌进行分析。研究结果表明:一步法SLM成形能够在TC4钛合金表面获得成形良好的直径500μm的织构;随着织构密度的提高,钛合金试样表面粗糙度增大,表面硬度有所降低;干摩擦条件下,提高TC4钛合金试样织构密度有利于磨屑的收集从而减少试样的三体磨损,提高载荷有利于改善摩擦副接触状态;5 N载荷下40%织构密度试样的平均摩擦因数和磨痕宽度均最小,与无织构试样相比,平均摩擦因数和磨痕宽度分别降低12%和16%;40%织构密度下,载荷提高会引起摩擦因数的降低和磨损量增大,磨损表面犁沟和片状剥落增多。在干摩擦条件下,3D打印一步法制备的表面织构可以显著改善TC4钛合金的磨粒磨损和黏着磨损。 展开更多
关键词 选区激光熔化 钛合金 表面织构 织构密度 干摩擦磨损性能
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高频淬火功率对35CrMo钢表面组织和摩擦磨损性能的影响 被引量：4
13
作者 王璠 刘德涛 何闯 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期29-36,共8页
采用高频淬火工艺对35CrMo钢进行不同功率(2.5,3.0,3.5,4.0,4.5 kW)的表面淬火,研究了淬火功率对35CrMo钢表面显微组织、硬度、摩擦磨损性能和磨损机理的影响。结果表明:当淬火功率为2.5 kW时,试验钢表面组织主要为珠光体,表面硬度最低,... 采用高频淬火工艺对35CrMo钢进行不同功率(2.5,3.0,3.5,4.0,4.5 kW)的表面淬火,研究了淬火功率对35CrMo钢表面显微组织、硬度、摩擦磨损性能和磨损机理的影响。结果表明:当淬火功率为2.5 kW时,试验钢表面组织主要为珠光体,表面硬度最低,为532 HV,稳定摩擦因数为0.58,磨损率最大,为14.58μm^(3)·N^(-1)·mm^(-1);当淬火功率为3.0 kW时,表面组织主要为粒状贝氏体,表面硬度最高,为604 HV,稳定摩擦因数最小,为0.47,磨损率最小,为10.15μm^(3)·N^(-1)·mm^(-1);随着淬火功率的继续增加,粒状贝氏体逐渐向上贝氏体、下贝氏体和无碳贝氏体转变,表面硬度降低,摩擦因数和磨损率整体呈增大趋势。当淬火功率为2.5,3.0,3.5,4.0 kW时,磨损机理以磨粒磨损为主,并伴随着局部的黏着磨损和氧化磨损;当淬火功率为4.5 kW时,磨损机理以黏着磨损为主,并伴随着局部的磨粒磨损和氧化磨损。 展开更多
关键词 高频淬火 35CRMO钢 显微组织 摩擦磨损性能 磨损机理
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低速重载下GCr15表面超声振动复合电火花沉积WC涂层的摩擦磨损性能
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作者 李碧晗 王彦民 +1 位作者 马小斌 汪瑞军 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期420-426,共7页
为提高农业机械车轮模具在低速重载作业环境下的摩擦磨损性能,以农业机械车轮模具使用的GCr15为研究对象,采用电火花沉积技术和超声振动复合电火花沉积技术分别在GCr15基体上制备了WC涂层。采用显微硬度计、表面粗糙度仪、摩擦磨损试验... 为提高农业机械车轮模具在低速重载作业环境下的摩擦磨损性能,以农业机械车轮模具使用的GCr15为研究对象,采用电火花沉积技术和超声振动复合电火花沉积技术分别在GCr15基体上制备了WC涂层。采用显微硬度计、表面粗糙度仪、摩擦磨损试验机以及三维白光干涉轮廓仪等设备对WC涂层的显微硬度、表面粗糙度、摩擦磨损性能等进行了分析测试。研究结果表明,超声振动复合WC涂层表面粗糙度为4.641μm,相比于电火花沉积WC涂层降低约62%,显微硬度为1114.6 HV_(0.025),相比于电火花沉积WC涂层提高约15%,相比于基材提高约67%。摩擦磨损试验结果表明,超声振动复合WC涂层和电火花沉积WC涂层的平均摩擦因数和磨损量均低于基材,这表明制备WC涂层可有效提高模具的减摩耐磨性。超声振动复合WC涂层的平均摩擦因数、磨损量以及磨痕深度均低于电火花沉积WC涂层,这表明在低速重载条件下超声振动复合WC涂层具有最优异的减摩耐磨性能。试样磨损量与其显微硬度成负相关,与平均摩擦因数和涂层表面粗糙度成正相关。 展开更多
关键词 超声振动复合电火花沉积 WC涂层 低速重载 摩擦磨损性能
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钛合金脉冲电沉积Cu-WC复合镀层的硬度与摩擦磨损性能 被引量：1
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作者 封旭佳 孙浩 +1 位作者 高晨静 朱庆芹 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2024年第11期58-66,共9页
为有效提高钛合金的抗摩擦磨损性能,在钛合金表面脉冲电沉积Cu-WC复合镀层。分别研究了平均电流密度、脉冲占空比对复合镀层的微观形貌、WC颗粒含量、硬度以及摩擦磨损性能的影响。结果表明:当平均电流密度为1.5 A/dm^(2)、脉冲占空比为... 为有效提高钛合金的抗摩擦磨损性能,在钛合金表面脉冲电沉积Cu-WC复合镀层。分别研究了平均电流密度、脉冲占空比对复合镀层的微观形貌、WC颗粒含量、硬度以及摩擦磨损性能的影响。结果表明:当平均电流密度为1.5 A/dm^(2)、脉冲占空比为20%时,电沉积的Cu-WC复合镀层致密性最好,WC颗粒含量接近2.4%,其硬度(240.4 HV)约为纯Cu镀层的2倍,还表现出良好的抗摩擦磨损性能,平均摩擦系数较钛合金降低约38%。适当增大平均电流密度(0.5~1.5 A/dm^(2))或提高脉冲占空比(10~20%)能使较多WC颗粒参与电沉积过程,起到明显细化晶粒作用和弥散强化作用,促进形成结构致密的Cu-WC复合镀层,因而具有较高硬度和良好的抗摩擦磨损性能。 展开更多
关键词 Cu-WC复合镀层 钛合金 脉冲电沉积 硬度 摩擦磨损性能
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激光表面改性钛合金的摩擦磨损性能研究 被引量：1
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作者 王天宇 孙红飞 +5 位作者 李九霄 杨冬野 武文海 原子玟 赵海 张卓 《精密成形工程》 北大核心 2024年第1期52-58,共7页
目的研究皮秒激光表面处理对Ti-13Nb-13Zrβ钛合金表面形貌以及硬度和摩擦磨损性能的影响规律。方法采用皮秒激光对β钛合金进行表面改性,利用扫描电镜观察皮秒激光加工后样品的表面形貌,并对基体和皮秒激光加工后的样品进行摩擦磨损对... 目的研究皮秒激光表面处理对Ti-13Nb-13Zrβ钛合金表面形貌以及硬度和摩擦磨损性能的影响规律。方法采用皮秒激光对β钛合金进行表面改性,利用扫描电镜观察皮秒激光加工后样品的表面形貌,并对基体和皮秒激光加工后的样品进行摩擦磨损对比试验。结果当皮秒激光扫描速度为50mm/s、激光功率分别为0.5W和5W时,在β钛合金表面生成了周期为500nm和830nm的纳米条纹结构,β钛合金基体的平均摩擦因数为0.70,经皮秒激光加工后样品的平均摩擦因数为0.26,比β钛合金基体的下降了62.8%。β钛合金基体的摩擦磨损失重为0.0032g,磨损率为1.01×10^(-6),皮秒激光加工后样品的摩擦磨损失重为0.0013g,磨损率为4.10×10^(-7)。结论在β钛合金皮秒激光表面改性过程中,当激光能量相同时,低扫描速度使激光热量可以长时间聚集和扩散,当扫描速度相同时,高激光能量对材料表面烧蚀的程度较大。在样品表面制备出了周期性纳米条纹结构,与基材相比,周期性纳米条纹结构与摩擦球的接触面积明显减小,同时犁沟效应有所降低,样品表面摩擦磨损性能显著提升,表明激光诱导周期性纳米条纹结构在改善材料摩擦学性能领域有极大的应用潜力。 展开更多
关键词 皮秒激光 Β钛合金 表面改性 表面纳米结构 摩擦磨损性能
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Cu含量对激光选区熔化CoCrMoCu合金微观组织及表面摩擦磨损性能的影响
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作者 岳术俊 史文玲 +2 位作者 解凤宝 潘超 闫星辰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期126-135,共10页
目的阐明不同Cu含量对激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)制备的CoCrMoCu合金微观组织的影响及其在表面摩擦磨损和腐蚀性能使役行为方面的作用。方法采用CoCrMo合金粉和纯Cu粉通过行星球磨机进行机械混合,制备了Cu质量分数为2%... 目的阐明不同Cu含量对激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)制备的CoCrMoCu合金微观组织的影响及其在表面摩擦磨损和腐蚀性能使役行为方面的作用。方法采用CoCrMo合金粉和纯Cu粉通过行星球磨机进行机械混合,制备了Cu质量分数为2%、4%、6%的CoCrMo/Cu混合粉末,并通过SLM技术制备相应的试样。对不同Cu含量的SLM CoCrMoCu的相组成、微观结构、硬度、摩擦磨损和腐蚀性能进行检测和分析。结果Cu含量对SLM CoCrMoCu的相组成和微观组织没有明显影响,在不同Cu含量的试样中,试样的微观组织均主要为胞状等轴晶。在力学性能方面,随着Cu含量的升高,试样的硬度先提升后降低,在含2%Cu的情况下达到最大值(429.2HV0.2),在含6%Cu的情况下达到最小值(367.7HV0.2)。CoCrMoCu的摩擦因数和磨损率随着Cu含量的升高而降低,在4%时摩擦因数和磨损率达到最低(2.7×10^(-5)mm^(3)/(N·m)),摩擦磨损性能最好。随着Cu质量分数进一步增加到6%,由于硬度降低,磨损性能下降,试样表面出现沟壑,影响Cu自润滑层的附着,磨损机制由黏着磨损向磨粒磨损转变,导致摩擦因数和磨损率增加。在腐蚀性能方面,腐蚀电位随着Cu含量的升高而升高,而腐蚀电流随着Cu含量的升高呈现先下降后上升的趋势,在4%时达到最佳的腐蚀性能。结论Cu的引入在一定范围内(2%~4%)可以有效提高CoCrMoCu合金的硬度和腐蚀性能。结合Cu的自润滑效应和类钝化效应,实现CoCrMo合金耐磨性能和腐蚀性能的协同提升。 展开更多
关键词 激光选区熔化 CoCrMoCu 摩擦磨损性能 微观组织 自润滑 医用金属
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改性聚醚醚酮三层复合材料摩擦磨损性能研究
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作者 杨兆方 郑合静 +2 位作者 丁晓龙 章然 甄体生 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期317-321,共5页
通过喷涂-轧制复合工艺制备了不同质量分数聚四氟乙烯(PTFE)微粉改性的聚醚醚酮(PEEK)基三层复合材料,采用箱式炉对复合材料试样进行了烧结,对试样进行干摩擦端面摩擦磨损试验,研究了PTFE添加量对PEEK基三层复合材料摩擦学性能的影响,... 通过喷涂-轧制复合工艺制备了不同质量分数聚四氟乙烯(PTFE)微粉改性的聚醚醚酮(PEEK)基三层复合材料,采用箱式炉对复合材料试样进行了烧结,对试样进行干摩擦端面摩擦磨损试验,研究了PTFE添加量对PEEK基三层复合材料摩擦学性能的影响,对试样显微硬度、结合强度、摩擦系数、磨损量、表面以及磨痕形貌进行了表征。结果表明:PTFE含量增加会降低PEEK涂层的硬度和结合强度,同时会显著降低PEEK涂层的干摩擦系数,但PTFE含量增加到40%后,表面显微组织能观察到PTFE团聚严重,使干摩擦系数和磨损量先减小后增大,磨痕显微组织则表明样品由黏着磨损转为磨粒磨损。 展开更多
关键词 聚醚醚酮 聚四氟乙烯微粉 三层复合材料 喷涂-轧制复合工艺 摩擦磨损性能
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低能脉冲电流对淬回火态GCr15钢摩擦磨损性能的影响
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作者 孙向阳 孙倩 马成 《热加工工艺》 北大核心 2024年第16期56-61,共6页
研究了近室温条件下低能脉冲电流处理对淬回火态GCr15轴承钢硬度及摩擦磨损性能的影响,利用光学显微镜(OM)及X射线衍射技术(XRD)对脉冲电流处理前后试样的显微组织进行了表征,讨论了脉冲电流处理中峰值电流密度对试样显微硬度及摩擦磨... 研究了近室温条件下低能脉冲电流处理对淬回火态GCr15轴承钢硬度及摩擦磨损性能的影响,利用光学显微镜(OM)及X射线衍射技术(XRD)对脉冲电流处理前后试样的显微组织进行了表征,讨论了脉冲电流处理中峰值电流密度对试样显微硬度及摩擦磨损性能的影响规律,以及脉冲电流处理后试样的显微组织变化对其显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着峰值电流密度的增加,试样显微硬度不断下降,耐磨性先提升后降低;与未处理试样相比,当峰值电流密度为130 A/mm^(2)时,GCr15轴承钢的摩擦系数最小,磨损率由2.08×10^(-5) N^(-1)·m^(-1)降为1.67×10^(-5) N-1·m^(-1),耐磨性最优。分析认为,脉冲电流处理可促进GCr15试样在极短时间内发生二次回火,且回火程度随电流密度增大而增加,促使回火马氏体中过饱和碳原子的析出并形成细小碳化物,进而改善GCr15轴承钢的摩擦磨损性能。 展开更多
关键词 脉冲电流处理 GCR15钢 显微硬度 摩擦磨损性能
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沟槽织构涂层改善40Cr表面摩擦磨损性能的试验研究
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作者 李孝钦 林秉敬 黄仲 《机床与液压》 北大核心 2024年第13期82-88,共7页
利用仿真和摩擦磨损试验探究沟槽织构涂层对40Cr表面摩擦磨损性能的改善作用。在仿真试验方面,利用激光加工织构的实际截面形貌,建立较真实单元沟槽织构的流体动力学模型,获得不同沟槽织构参数组合对模型摩擦磨损性能的影响。在摩擦磨... 利用仿真和摩擦磨损试验探究沟槽织构涂层对40Cr表面摩擦磨损性能的改善作用。在仿真试验方面,利用激光加工织构的实际截面形貌,建立较真实单元沟槽织构的流体动力学模型,获得不同沟槽织构参数组合对模型摩擦磨损性能的影响。在摩擦磨损试验方面,利用多功能摩擦磨损试验机对不同沟槽织构涂层试样进行摩擦磨损试验,通过高精度水平仪统计摩擦磨损试验前后质量变化,进而计算磨损量,利用超景深显微镜进行磨痕面积的分析,探究摩擦因数、磨损量和磨损面积与织构几何参数的变化关系。结果表明:在仿真试验中,随着沟槽织构宽度的增加,垂直方向的油膜压力均呈现先增大后减小的趋势;在实际摩擦磨损试验中,沟槽织构和涂层的存在极大地改善了40Cr试样表面的摩擦磨损性能,除了宽度150μm的磨损量有差异,随着沟槽织构宽度和深度的增加,摩擦因数、磨损量、磨痕面积均呈现先减小后增大的趋势,仿真结果与试验结果相互验证。 展开更多
关键词 织构 涂层 形貌 摩擦磨损性能
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