二体磨损与三体磨损之间的关系

通过对二体磨损和三体磨损的概念的讨论以及二体磨损和三体磨损关系的分析 ,提出了二体磨损是三体磨损的特例 ,三体磨损更具有普遍性这一观点。这对在二体磨料磨损的模型基础上建立三体磨料磨损的模型有理论上的指导意义。

含钼镍高铬铸铁中温三体磨损性能研究

在中温三体磨损工况下,研究了含钼镍高铬铸铁的磨损性能以及钼对高铬铸铁组织、结构和力学性能的影响规律。实验表明,含钼镍高铬铸铁的磨损方式主要为显微切削、犁沟及部分塑性变形引起的剥落和碳化物断裂。钼含量为1.27%试样的显微组织中碳化物细小且分布较为均匀致密,对基体有很好的保护作用,硬度达64.4 HRC,具有最佳的中温三体磨损性能。

三体磨损过程理论研究

建立了三体磨损过程中摩擦副表面粗糙度的预测模型。算例表明 ,定载荷作用下 ,(1 )经受三体磨粒磨损之摩擦表面的粗糙度随着磨程的进行逐渐趋于某一平衡值 ,之后不随磨程而改变 ;(2 )平衡粗糙度的大小与磨粒粒度分布参数有关 ,对应于粒度的某均方根值 。

三体磨损中材料塑性变形磨损的数值模拟

根据三体磨损是典型的随机过程这一特点 ,运用蒙特卡罗方法模拟在球形磨料的作用下 ,材料塑性变形磨损的磨损率 .模型结合接触力学、低周疲劳损伤力学原理 ,计算了对不同金属材料进行配偶时被磨材料的磨损率 .为了验证模拟的正确性 ,采用近似圆球形的石英砂磨料 ,在与模拟计算相同的实验条件下 ,进行了三体磨损实验 .结果表明 。

三体磨损状态下载荷动特性对摩擦面形貌的影响

在自行研制的环 -块磨损试验装置上研究了三体磨损状态下矩形波载荷特性对摩擦面粗糙度变化的影响 ,结果表明 :( 1 )随着磨程的进行摩擦面粗糙度将达到一个稳定值———平衡粗糙度Rsq,其大小与摩擦面初始形貌无关 ;( 2 )对应于某一载荷波形占空比c,Rsq 最大 ,当载荷波形占空比小于c 时 ,Rsq 将随的增加而迅速增加 ;当大于c 时 ,Rsq 随的增加而减小并趋于静态载荷下的Rsq。

WC颗粒增强Cr系白口铸铁复合材料的三体磨损性能的研究

系统研究了在三体磨损条件下,WC颗粒增强Cr系白口铸铁表层复合材料的抗磨损性能,并与相应的Cr系白口铸铁的抗磨损性能进行了比较。结果表明,铸态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性有所增强;Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.39,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到了6以上。硬化态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性略有增强;Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.29,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到5以上。可见,为了提高Cr系白口铸铁材料表层的耐磨性能,采用制备WC颗粒增强Cr系抗磨白口铸铁表层复合材料的途径十分有效。

三体磨损中的塑性变形磨损

采用外形接近圆形的标准石英砂磨料颗粒及不同硬度金属材料开展三体磨料磨损试验.结果表明,材料主要以塑变疲劳磨损方式磨损;滑动磨料对塑变疲劳磨损的贡献要大于滚动磨料;三体磨料磨损系统中第二体材料对材料磨损性能有影响,随着第二体材料硬度的增加,磨损量在一定的硬度范围出现峰值.这说明在三体磨损中,切削磨损和塑变疲劳磨损可以相互转换,其中塑变疲劳磨损有突出的作用.

WC_p增强钢基复合材料的三体磨损性能

在室温条件下,选用三体磨粒磨损试验机,石英砂磨料,研究增强相WC颗粒直径对WCp增强钢基表层复合材料磨损性能的影响,以20%Cr高铬铸铁作为标样,计算相对耐磨性值。结果表明,WCp增强钢基表层复合材料相对于20%Cr高铬铸铁的相对耐磨性,随其增强相WC颗粒直径的变小而降低,当增强相WC颗粒直径大于150μm时,相对耐磨性值达到5左右,而当增强相WC颗粒直径小于100μm时,相对耐磨性值降低到1左右,即与20%Cr高铬铸铁的抗磨粒磨损性能相接近。

铸造烧结工艺对ZTA陶瓷力学性能和三体磨损性能的影响

铸造烧结法制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料工艺过程中,ZTA陶瓷增强体的性能演变直接关系到复合材料的综合性能。本文研究了铸造烧结工艺对ZTA陶瓷组分和力学性能的影响,对比了热处理态ZTA陶瓷与高铬铸铁的三体磨损性能。结果表明:铸造烧结各工艺段,ZTA陶瓷都由t-ZrO_2相、α-Al_2O_3相和少量m-ZrO_2相组成,铸造烧结工艺对ZTA陶瓷密度影响较小,但对抗弯强度和硬度的影响较大;热处理态ZTA陶瓷硬度是高铬铸铁的2.65倍,三体磨料磨损性能是高铬铸铁的1.52倍。

铸造碳化钨颗粒增强PDC钻头胎体的三体磨损行为

采用无压浸渗工艺制备了铸造碳化钨颗粒增强PDC钻头胎体材料,胎体材料组织均匀,胎体中碳化钨颗粒完整,碳化钨颗粒与铜合金基体形成均匀扩散层。重点研究了PDC钻头胎体的三体磨料磨损行为和磨损机理。结果表明:铸造碳化钨颗粒形貌是影响PDC钻头胎体三体磨料磨损行为的主要因素。相对于破碎铸造碳化钨,球形碳化钨内部微裂纹少且无应力集中,具有耐磨增效作用,可显著提高PDC钻头胎体材料的三体磨损性能。球形碳化钨颗粒增强PDC钻头胎体的相对耐磨性是破碎碳化钨颗粒增强PDC钻头胎体的10倍。破碎碳化钨颗粒增强PDC钻头胎体的磨损表面呈现大量铜合金基体犁沟,多角状碳化钨颗粒被磨损变圆滑;而球形碳化钨颗粒增强PDC钻头胎体的磨损表面碳化钨颗粒突出林立,少量碳化钨颗粒被折断或发生破裂。

含钨过共晶高铬铸铁三体磨料磨损研究

研究了钨元素对高铬铸铁耐磨性的影响,通过MMH-5型环块三体磨损试验机对所得试样进行磨料磨损测试,使用扫描电镜观察磨损后的试样表面形貌。结果表明:在添加钨元素后,过共晶高铬铸铁磨损率都有所降低;随钨元素含量增加,试样基体和碳化物的性能得到改善,提高了试样耐磨损性。

TiC粒子增强低合金耐磨钢NM450SP三体磨损性能研究

本文对湘钢生产的Ti C粒子增强型低合金马氏体耐磨钢(NM450SP)的组织、硬度、耐磨性及磨损机制进行分析,并与硬度相近的传统马氏体耐磨钢(NM450D)进行了对比。NM450SP钢板以板条马氏体作为基体,在基体上分布着大量Ti C粒子,硬度为444 HV;NM450SP钢板粒子从表面到心部粒子尺寸逐渐增加,表面、厚度1/4位置、厚度1/2位置粒子尺寸分别为2.64、 3.58、 3.64μm。NM450D钢板组织为板条马氏体,硬度为463 HV。三体磨料磨损实验结果表明NM450SP钢板耐磨性为NM450D钢板的1.43倍。在基体中加入Ti C粒子可以阻碍磨料压入基体,使犁沟和微切削深度下降;同时可以阻碍磨料在基体上滑动,使犁沟和微切削长度下降,从而提高耐磨性。

颗粒增强铁基复合材料的三体磨料磨损性能

采用普通铸渗工艺制备了具有蜂窝型陶瓷芯板的WC颗粒增强高铬铸铁基复合材料,陶瓷芯板厚度达到15～20 mm.通过金相显微镜、XRD等分析手段研究了复合材料界面结构及物相组成,由于WC颗粒边缘与高温铁水发生溶解扩散反应形成过渡层,使得基体与增强颗粒之间形成了良好的冶金结合.利用三体磨料磨损试验机测试了带有蜂窝孔复合材料的磨损性能,结果表明:磨损过程中,复合材料体积磨损量随着磨损过程的进行逐渐减少;复合材料的三体磨损性能与热处理态高铬铸铁标样相比有较为明显的提高,热处理态与铸态复合材料的耐磨性相差不大.

24Cr高铬铸铁三体腐蚀磨损过程中腐蚀与磨损的交互作用

本文研究了24Cr高铬铸铁在弱酸性介质条件下，三体腐蚀磨损过程中腐蚀与磨损的交互作用，初步建立了解析模型。探讨了基体组织，含碳量与稀土元素在腐蚀与磨损交互作用过程中的作用。

WC颗粒增强铁基表面复合材料的三体磨料磨损性能研究

设计、制备了一台三体磨料磨损实验机,对该实验机进行了重现性实验。以高铬铸铁为标样,利用该磨损实验机分别考察了WC颗粒体积分数、载荷与表面复合材料相对耐磨性能之间的关系。实验结果表明:本实验机的测试性能是可靠的;复合材料的三体磨料磨损性能与高铬铸铁标样相比有较明显的提高,在同一载荷下,复合材料的相对耐磨性能随着WC颗粒体积分数的增大呈先升高后降低的变化规律,WC颗粒体积分数为27%的复合材料相对耐磨性最高,达到高铬铸铁的5·12倍;而对于同一种复合材料,随着载荷的增大,其相对耐磨性呈增加趋势,其中WC颗粒体积分数为27%的复合材料增加最为明显;复合材料的三体磨料磨损机理为WC对周围组织的屏蔽作用,失效方式为WC颗粒因疲劳而片状剥落。

淬火-配分-回火工艺处理钢的三体冲击磨损性能研究

研究了"淬火-配分-回火"(Q-P-T)工艺对20Si2Ni3钢三体冲击磨料磨损性能的影响。结果表明,随试验冲击能量从0.5 J增加到3.5 J,试样的磨损失重量先增大后减小,在2.5 J时出现峰;试样经Q-P-T工艺处理后的磨损失重量低于传统淬火回火(Q-T)工艺处理的试样,其主要磨损机制由犁削向应变疲劳转变;经Q-P-T处理的样品在磨损试验后的表面加工硬化层厚度明显高于经Q-T处理的样品。分析认为基体的高塑韧性及其在磨损过程中的形变强化和残余奥氏体的相变强化是Q-P-T工艺处理钢具有较好的抗冲击磨料磨损性能的原因。

天然牙和树脂牙体外三体磨粒磨损性能研究

以钛合金作摩擦偶件材料,在往复滑动摩擦磨损试验台上考察了年轻恒牙、老年恒牙以及树脂牙在三体磨粒磨损工况下的摩擦学性能,并与两体磨粒磨损工况下的结果进行了对比.结果表明:天然牙和树脂牙在不同磨损工况下的摩擦磨损行为存在显著差异;在三体磨粒磨损工况下,由于食物浆的润滑和应力分散作用,天然牙的摩擦系数和磨损深度明显比两体磨粒磨损工况下的小,磨损机制主要为擦伤,并伴随剥落;树脂牙的三体磨粒磨损比两体磨粒磨损剧烈,磨损表面呈现犁沟和剥落迹象.

三体磨料磨损中磨料粒径分布测定试验研究

为探讨三体磨料磨损中磨料颗粒粒径的分布对材料磨损性能的影响, 通过试验结合正态概率分布坐标分析的方法, 比较准确地得到磨料粒径的分布情况。

高强度珠光体钢丝增强聚氨酯复合材料的三体磨料磨损研究

用强烈拉伸塑性变形法制备纳米结构高强度珠光体钢丝,将其与聚氨酯复合制备复合材料,并研究了该复合材料的三体磨料磨损性能。试验结果表明:纳米结构高强度钢丝增强聚氨酯复合材料具有优良的耐磨料磨损性能;丝材的磨损机理主要是显微切削、微观犁沟以及剪切断裂剥落,聚氨酯基体磨损形式则以塑性堆积、犁削、粘着和疲劳裂纹为主。

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．