高钒高速钢与高铬铸铁的滚动磨损性能对比研究

以高铬铸铁为参照,在自制的模拟轧辊磨损试验机上研究了高钒高速钢的滚动磨损性能.结果表明:随磨损循环次数的增加,两种材料的磨损量均直线地增加,高钒高速钢的相对耐磨性是高铬铸铁的4倍以上;高铬铸铁中的裂纹主要由于M7C3的严重碎裂而萌生于M7C3的内部,高钒高速钢中的裂纹则主要萌生于VC与基体的界面,并沿VC的表面扩展.高钒高速钢中VC形状好、不易碎裂及基体硬度高是其耐磨性优良的主要原因.

钢轨滚动磨损性能试验研究

在JD-1型轮轨摩擦试验机上研究了轴重与曲线半径对钢轨滚动磨损性能的影响。结果表明:轴重与曲线半径是影响钢轨磨损的主要因素。试样磨损量随着载荷的增加而增加,也随着曲线半径的减小而增加;试样表面磨损形貌随着载荷与曲线半径的改变而表现出不同的变化,其中大载荷和小曲线半径试验使钢轨试样磨损程度严重,表面容易产生较明显的塑性形变以及龟裂现象;制动力条件下滚动试样磨损更为严重。

基于多次回归分析的高钒高速钢滚动磨损模型

利用自制的滚动磨损试验机，测试了4种高钒高速钢的磨损性能，利用回归方法建立了磨损量关于循环次数和基体中碳含量的二元方程模型。结果表明：该模型可较准确地预测高速钢的磨损性能；预测结果揭示，基体中碳含量为0．48％～0．50％时，基体组织主要为低碳板条马氏体，硬度高且韧性较好，可以同时有效的抵御显微切削及疲劳磨损，磨损性能最佳。当基体中碳含量过低时，基体中出现大量硬度很低的铁素体相，显微切削为高速钢的主要磨损机制，而碳含量过高时，基体主要为韧性差的高碳马氏体，高速钢以疲劳磨损为主，二者均导致耐磨性下降。

不同组织状态的铜锌铝形状记忆合金滚动磨损性能

研究了在油润滑和酸性介质条件下不同相变温度时不同组织状态的铜锌铝形状记忆合金滚动磨损性能,采用电子扫描显微镜观察了磨损表面,分析了合金的磨损质量机制。结果表明:在油润滑条件下,不同组织状态合金的耐磨性有差异,室温下马氏体状态的合金比母相状态的合金耐磨,其磨损质量机制主要为磨粒磨损;在酸性介质下,不同组织状态的合金磨损性能相近,其磨损质量机制以腐蚀磨损和粘着磨损为主。

轧辊用高钒高速钢、高铬铸铁滚动磨损性能研究

研究了高钒高速钢(C3%,V10%)和高铬铸铁(Cr26)两种轧辊用材料的力学性能和滚动磨损性能。应用位错理论分析了高钒高速钢、高铬铸铁中碳化物裂纹的形核和滚动磨损的循环特性对材料滚动磨损性能的影响。结果表明,碳化钒内部的纳米亚结构在滚动磨损过程中能够降低裂纹形核率,高钒高速钢磨面及亚表层的循环软化能够延缓疲劳裂纹的扩展,基于以上因素,高钒高速钢滚动耐磨性是高铬铸铁的4.4倍。

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 .

热处理工艺对高钒高速钢组织与滚动磨损性能的影响

研究了20种热处理工艺对高钒高速钢的硬度、冲击韧性、残余奥氏体量与滚动磨损性能的影响,并利用SEM对其显微组织进行了分析,筛选出了适合滚动磨损的热处理工艺。研究结果表明:淬火温度升高,其残余奥氏体量升高;回火温度升高,其残余奥氏体量减少。淬火温度为900～1 000℃时,回火温度对耐磨性的影响不大;1 050～1 100℃淬火,450～550℃回火时,滚动磨损性能大幅度提高。以滚动耐磨性为评价指标,综合考虑热处理工艺对力学性能、滚动耐磨性、设备损耗及生产成本的影响,最适宜的热处理工艺为:淬火加热温度1 050℃,回火温度450～550℃。

热处理工艺对高钒高速钢滚动磨损性能的影响

通过改变高钒高速钢淬火、回火加热温度，研究了热处理工艺对其硬度、冲击韧度及滚动磨损性能的影响。利用SEM对其显微组织进行分析，筛选出合适的热处理工艺。研究结果表明：热处理工艺对碳化物的形态、分布影响不大，对基体中的残余奥氏体量与耐磨性的影响较大。淬火温度升高，高钒高速钢的残余奥氏体量逐渐升高；回火温度升高，其残余奥氏体量逐渐减少。淬火温度在900～1000℃时，回火温度对其耐磨性影响较小；淬火温度在1050～1100℃时，450～550℃回火，滚动磨损性能提高较大。以滚动耐磨性为评价指标，综合考虑热处理工艺对力学性能、滚动耐磨性、设备损耗及生产成本的影响，最适宜的热处理工艺为：淬火加热温度1050℃，回火温度450～550℃。

热处理工艺对铜锌铝形状记忆合金组织与滚动磨损性能的影响

研究了热处理工艺对铜锌铝形状记忆合金组织和滚动磨损性能的影响。研究表明,常温下,100℃和150℃分级淬火处理后的合金组织以马氏体为主,并有少量β相;100℃:和150℃两级时效处理后的合金组织为完全马氏体。油润滑滚动磨损条件下,100℃分级淬火处理后的合金耐磨性最好,其它依次为150℃两级时效、100℃两级时效和150℃分级淬火处理的合金。合金的磨损机制主要为磨粒磨损。

Fe-0.03Te-0.3Pb-0.9Mn易切削不锈钢润滑滚动磨损机理研究

采用润滑滚动磨损实验测试Fe-0.03Te-0.3Pb-0.9Mn易切削不锈钢的表面摩擦磨损特性。比较不同磨损时间球珠作用下合金表面磨损形貌、体系硬度、摩擦因数和磨损体积的差异,并对其润滑滚动磨损机理进行深入研究。结果表明:磨损启动期,合金表面磨损性能相对稳定,在MnS和Pb等易切削相交互作用下,合金表面犁削底部开始产生裂纹;磨损稳定期,合金表面性能逐渐变化,犁削底部裂纹持续生长,交织的裂纹开始产生片状或块状凸起物;磨损失效期,合金表面润滑膜和剥落物大量脱落,剥落物形成磨料磨损,犁削逐渐贯通消失,合金表面体系相结构快速瓦解。

碳纳米管改性聚四氟乙烯材料的滚动磨损性能

在16℃和32℃下,采用不同表面处理、不同质量分数的多壁碳纳米管(MWCNTs)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,在ISO 9352标准滚动磨损试验机上测定其钢轮滚动磨损率、连续滚动磨损钢轮表面温升变化和模拟磨粒磨损值。结果发现,在相同负载下,不同表面处理MWCNTs/PTFE复合材料的钢轮滚动磨损率比纯PTFE下明显减小,且MWCNTs/PTFE转移膜呈小面积点状形状,磨屑形态也有不同形态。通过观察磨屑照片、体视显微镜和扫描电镜(SEM)对MWCNTs/PTFE材料的钢轮滚动摩擦磨损和模拟磨粒磨损机理分析,推测MWCNTs填充后改变了材料的微观结构,从而导致了不同表面处理的MWCNTs/PTFE材料之间性能的差异。

用铁谱技术定量监测滚动磨损

介绍了应用铁谱分析技术监测特定磨损状态的具体方法和效果，并对平面磨、镜面磨、工具磨、抛光、超精研１和超精研２六种不同精加工试件进行了对比试验．结果表明：用铁谱技术定量监测磨损状态，方法可行，效果较好。附图６幅，参考文献９篇。

钢轨材料的滚动磨损及损伤行为分析

随着社会经济的不断发展,我国铁路工程迎来了发展的黄金时期,结合铁路运输中钢轨材料磨损对运输效果的影响,不仅会提高铁路部门在维修方面的成本支出,也容易埋下较大的安全隐患,需要做好钢轨材料的选择,如何有效认识钢轨材料的滚动磨损情况并进行改进工作,便成为当前铁路部门需要考虑的问题。为此本文会借助WR-1轮轨滚动磨损试验机对U71Mn、PD3和PG4三种钢轨与AAR-B车轮材料在匹配中滚动磨损进行研究,并分析损伤性能,以期望在了解钢轨和车轮材料的滚动磨损与损伤匹配行为后,为铁路钢轨的选材提供理论经验。

不同蠕化率的蠕墨铸铁滚动磨损性能研究

采用M-2000型摩擦磨损试验机,对不同蠕化率的蠕墨铸铁、灰铸铁和球墨铸铁在相同条件下进行滚动磨损试验,对比分析了蠕墨铸铁表面磨损形貌及其滚动磨损机理。结果表明,随着蠕化率的提高,蠕墨铸铁中石墨尺寸减小、分布更加均匀化,其硬度和耐磨性能呈下降趋势。蠕墨铸铁滚动磨损机理以表面疲劳磨损和剥层损伤为主,磨损表面出现层状结构剥落后留下的凹坑。蠕铁中石墨虽然具有自润滑作用,但是因其本身硬度较低,在循环接触应力下破碎,成为表面疲劳的裂纹源,反而加剧了磨损。蠕墨铸铁滚动磨损性能接近球墨铸铁,而优于灰铸铁。

钢轨滚动疲劳裂纹与磨损耦合关系研究

随着高速、重载铁路的发展,轮轨滚动磨损与疲劳损伤严重影响列车的运行安全。本文在JD-1型轮轨模拟试验机上研究干态工况下2种钢轨材料在2种处理工艺下4种试样的滚动磨损及疲劳损伤性能,利用显微硬度计和扫描电子显微镜(SEM)对试样表面硬度变化、磨损量及疲劳裂纹形成情况等进行对比分析。结果表明,由于加工硬化作用试验后所有试样的硬度均有提高;热处理工艺对钢轨材料的磨损和疲劳性能具有明显影响;钢轨的抗磨损与抗疲劳性能是两种不同的材料特性,两者表现为相互竞争与制约的耦合关系,即磨损严重时疲劳损伤表现相对轻微;适当降低材料含碳量,增加钢轨的磨损率有利于延长钢轨的疲劳寿命。

接触应力对轮轨材料滚动摩擦磨损性能影响

利用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机研究了接触应力对轮轨材料的滚动摩擦磨损性能影响.结果表明:随接触应力的增加,滚动摩擦系数呈增加趋势,车轮和钢轨试样磨损加剧;相同接触应力水平下,车轮试样磨损量大于钢轨试样,表面损伤严重;随接触应力的增加,车轮试样表面从犁沟且轻微剥落向严重剥落损伤转变,钢轨试样表面损伤主要表现为犁沟效应并伴随有剥落现象,但相比车轮试样的剥离损伤要轻微.

局部堆焊修复U75V钢轨的滚动接触磨损特性

对未堆焊和局部堆焊U75V钢轨试样进行干态+湿态两阶段连续滚动接触磨损试验,对比分析了2种钢轨试样的滚动接触特性及磨损行为。结果表明:2种钢轨试样的黏着系数在干态磨损阶段都在0.60左右,进入湿态磨损阶段急剧下降至0.25左右;干态磨损阶段局部堆焊钢轨试样的黏着系数略高于未堆焊钢轨试样,湿态磨损阶段则相反。局部堆焊钢轨试样的堆焊层主要由马氏体组成,硬度最高,磨损表面损伤轻微,未发现明显裂纹与塑性变形;热影响区由铁素体、珠光体与马氏体等组织组成,硬度居中,磨损后表面粗糙度最大,塑性变形较大且出现较多大角度扩展的裂纹;无堆焊区主要由珠光体组成,硬度最小,磨损后表面平坦,塑性变形较明显,出现少量裂纹。

车轮钢滚动剥离摩擦磨损特性研究

在NENE-2型摩擦磨损试验机上利用往复滚动试验装置研究了不同滚滑状态下车轮钢的剥离摩擦磨损特性和碳含量对车轮钢滚动剥离磨损性能的影响.结果表明:在不同滚滑状态下摩擦副之间的摩擦力不同,平面试样的表面磨痕形貌随着不同的切向摩擦力而明显不同,随着切向摩擦力的增大滚动磨损机制亦发生改变,剥离磨损加剧且磨损深度变大,当相对滑动量增大到一定程度后,磨损表现为明显的剥层机制;碳含量对车轮钢的滚动磨损表面磨痕形貌影响显著,碳含量低时磨痕以犁沟为主,碳含量高时剥离磨损发生的概率增加.

车轮钢摩擦副滚动摩擦磨损特性研究

在NENE-2型磨损试验机上利用往复滚动试验装置研究了不同制动状态下车轮钢的滚动摩擦磨损特性。结果表明:不同滚滑状态下的切向摩擦力是变化的,随制动力的增加,滚动摩擦副对应的摩擦因数和摩擦阻力相应增大;平面试样的表面磨痕形貌由于切向摩擦力的变化而明显不同;随切向摩擦力的增大滚动磨损机制亦发生改变,从磨粒磨损逐渐转变为粘着磨损,磨损加剧且磨痕深度变大。