深冷处理对T12钢磨料磨损性能的影响

采用磨料磨损试验机和透射电镜研究了深冷处理对T1 2钢耐磨性及显微组织的影响 ,用X 射线衍射仪对晶体结构作了定量分析。结果表明 ,深冷处理可提高T1 2钢的耐磨性 ,残留奥氏体部分转变为马氏体 ,微细碳化物将在马氏体孪晶带及位错线处析出 ,碳化物类型为 η F2 C。

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.

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。

2种Y-TZP/Al_2O_3陶瓷材料的结构和磨料磨损性能比较研究

基于化学共沉淀法和机械混合法2种引入Y2O3的不同方式,通过等静压成型和常压高温烧结制备了2种Al2O3增强Y-TZP陶瓷材料(Y-TZP/Al2O3);用X射衍射仪分析了2种材料的物相组成;对比考察了2种陶瓷材料试样的磨料磨损性能,并用扫描电子显微镜观察分析了2种材料试样的磨损表面形貌.结果表明:基于化学共沉淀法引入Y2O3制备的陶瓷材料的结构均匀、晶粒细小,且耐磨性较好;当2种Y-TZP/Al2O3陶瓷材料的HV和KIC相近时,其磨料磨损性能明显同其晶粒尺寸和微结构相关;2种材料的磨料磨损机理亦存在明显差异,基于化学共沉淀法引入Y2O3而制备的Y-TZP/Al2O3陶瓷材料主要呈现微裂纹和微犁削特征,基于机械混合法引入Y2O3而制备的Y-TZP/Al2O3陶瓷材料主要呈脆性断裂特征.

一种搪瓷涂层的磨料磨损性能研究

利用转盘式磨料磨损试验机考察了非晶态搪瓷涂层的磨料磨损性能 ,并分析了磨损机理 .结果表明 :搪瓷涂层磨损受磨料颗粒的种类及尺寸以及滑动速度的影响 ,其磨损机制主要为脆性剥落 ;这种脆性剥落源于滑动过程中涂层磨损表面的裂纹形成及其扩展 .

WC/Co硬质合金的磨料磨损性能研究

采用微尺度浆料磨料磨损试验机和钢轮湿磨料磨损试验机 ,对比考察了不同晶粒尺寸和硬度的 WC/ Co硬质合金在钢轮湿磨料磨损试验和微尺度浆料磨料磨损试验条件下的磨料磨损性能 ;同时采用扫描电子显微镜观察分析合金磨损表面形貌 ,以探讨其磨损机理 .结果表明 :随着硬质合金试样硬度的增加 ,其在钢轮湿磨料磨损试验条件下的抗磨能力明显增强 ;而在微尺度浆料磨料磨损试验条件下 ,即 WC晶粒粒度与磨料相对尺寸相近时 ,合金的磨损体积损失与其硬度之间无明显相关性 ,此时 WC晶粒尺寸是影响硬质合金磨料磨损性能的主要因素 ,WC/ Co硬质合金的主要磨损机理为

GCr15钢耐冲击磨料磨损性能试验研究

为探究GCr15钢作为耐磨材料在分体式捣镐上的运用，对GC，15钢进行了冲击磨料磨损试验研究。通过对比不同热处理工艺、不同磨损时间条件下GCr15钢的平均磨损失重来评价其耐磨性。通过分析磨损表面形貌来探讨其磨损的机理。研究结果表明，GCr15钢在850～860℃淬火，300～320℃回火2h的热处理工艺下具有一定的塑性以及良好的耐磨性，能够很好地满足分体式捣镐镐靴对材料性能的要求。

不同冷却方式对ZG35Cr2NiMoVTi钢硬韧性与冲击磨料磨损性能的影响

通过显微组织观察、力学性能测试研究了不同冷却方式对热处理后ZG35Cr2NiMoVTi铸钢的组织及力学性能的影响,并与高锰钢(Mn13)进行了比较。结果表明,ZG35Cr2NiMoVTi钢炉冷组织为少量铁素体+珠光体,空冷、风冷组织为少量铁素体+珠光体+贝氏体,油淬、水淬组织为板条马氏体+少量残留奥氏体;其硬度随冷速提高而增加,水淬后硬度达最高值52 HRC;冲击韧性随冷速提高先增加后下降,风冷时最佳,油淬、水淬时较低。在冲击功为4.5 J的冲击磨料磨损条件下,其耐磨性随着硬韧性的增加而提高,炉冷最差,空冷、风冷后逐渐提高,油淬、水淬时较好;油淬、水淬时的耐磨性已优于高锰钢(Mn13)。

原位自生TiC对低合金马氏体钢磨料磨损性能的影响

以新型含TiC马氏体钢Ti60和商用不含碳化物马氏体钢JFE400为研究对象,通过三体磨料磨损试验机研究在纯煤粉和纯煤粉掺杂40%(质量分数)石英砂为磨料下,TiC硬质相对低合金马氏体钢磨料磨损性能的影响及其作用机理.结果表明:在纯煤粉环境下,Ti60钢的磨损体积大于JFE400钢;但在纯煤粉掺杂40%(质量分数)石英砂环境下,Ti60钢的磨损体积却小于JFE400钢.根据磨痕表面的形貌,上述结果是由以下几方面综合作用造成的.首先,两种环境下材料的磨损机制均主要是犁削磨损;其次,煤粉颗粒的层状结构及低硬度的特性,使得TiC硬质相对其犁削行为起不到阻碍作用,而块状结构且具有高硬度的石英砂颗粒的犁削行为则受到TiC硬质相的阻碍.所以在纯煤环境下,基体硬度较大的JFE400钢,相对于基体硬度较小的Ti60钢,呈现出较优的抗磨料磨损的性能.而在纯煤粉掺杂40%(质量分数)石英砂环境下,Ti60钢的抗磨粒磨损性能却优于JFE400钢.

新型马氏体钢冲击磨料磨损性能及磨损机制的研究

在MLD-10型冲击磨料磨损试验机上研究了1.5J冲击能量下ADVANS450W和ADVANS600W两种马氏体钢的冲击磨料磨损性能。采用IAS8.0软件定量计算了磨损面SEM图像中各种形貌的面积,每种形貌的面积大小直接反映相应磨损机制在磨损过程中所起作用的大小。结果表明,ADVANS450W钢和ADVANS600W钢在1.5J冲击能量下的磨料磨损性能均优于ZGMn13钢;两种钢的磨损机制均为磨料嵌入、塑变疲劳和犁削,且均以犁削为主;随着材料硬度的提高,磨料嵌入和塑变疲劳减少,犁削增加。

微观组织对钢抗磨料磨损性能的影响

根据大量国内外学者的研究成果和笔者实践,在金属学与摩擦学的基础上,综述了显微组织对钢抗磨料磨损性能的影响。重点讨论了热处理后以马氏体为基体的复相组织中,碳化物、残留奥氏体和下贝氏体对复合组织耐磨性正反两方面影响,以辩证的观点分析其功过利弊,探讨获得耐磨性与韧性优化组合的显微组织及其热处理工艺,并介绍了一些成功的例证。

组织、硬度、析出物对不锈钢耐磨料磨损性影响的研究

在以前纺织机有部件平板已使用具有高强度SUS420J2不锈钢。最近在纺织机领域随着纺织纤维强度提高和纺织机提高速度平板磨料磨损增加，其寿命降低的问题已显示出来。另一方面，关于耐磨损用材料到现在为止高碳钢研究较多，但不锈钢磨料磨损为着眼点的研究尚没有发现。于是日本日新制钢公司此次研究为了开发耐磨料磨损性能良好的不锈钢做预备材，研究了组织、硬度和析出物对不锈钢的耐磨料磨损性能，取得的结果介绍如下：

仿生棱纹几何结构表面的土壤磨料磨损

利用逆向工程技术，对栉孔扇贝壳外表面几何结构进行扫描测量和处理并获得数据点云，采用最小二乘法拟合数据而设计了3种分布的棱纹型仿生几何结构表面，与相同材料和基本尺寸平板试样对比，在转盘式土壤磨料磨损试验机上进行磨料磨损试验．结果表明：栉孔扇贝壳外棱纹轮廓几何结构表面具正弦函数特征；棱纹轮廓方程为．f（x）=3sin（0．4x），棱纹高度为3mm，棱纹底宽为7．854mm．棱纹间距分别为15．71mm、12．56mm和9．42mm的3种仿生棱纹型几何结构表面的耐磨性能均优于平板；相对于平板试样，在相对滑动速度为1．68m／s时，棱纹型仿生几何结构表面的磨损质量损失减少29．84％～43．28％：在相对滑动速度为2．35m／s时，棱纹型仿生几何结构表面的磨损质量损失减少16．23％-21．91％．这是由于仿生棱纹结构能够改变磨料在磨损表面流场的接触和运动状态，增加剪切层厚度．减小剪切层内的磨料密度，改变磨粒的运动轨迹，从而提高其耐磨性．

两种碳含量Q-P马氏体钢冲击磨损行为研究

高强韧、低成本淬火-分配(Q-P)马氏体钢有望成为新一代抗冲击磨料磨损材料.碳元素是影响Q-P马氏体钢强度和韧性的重要合金元素,但其对Q-P马氏体钢抗冲击磨料磨损性能的影响仍不清楚.本文中对比研究了碳质量分数为0.3%和0.4%两种Q-P马氏体钢的冲击磨料磨损行为.研究表明,冲击磨料磨损过程中,磨痕亚表层形变层内发生板条组织纳米化、残余奥氏体向马氏体转变等行为,这导致疲劳裂纹形变层/基体层界面萌生.当碳质量分数由0.3%增加至0.4%时,碳化物从Q-P马氏体钢基体中析出,这加剧疲劳裂纹的萌生及扩展,最终导致Q-P马氏体钢的抗冲击磨料磨损性能降低约7%.

焊接材料及其生产设备

Nb-Ti系堆焊层的组织和耐磨性的研究 为了提高焊条材料表面的耐磨性，通过对焊层中合金元素的设计，成功研制了一种适用于抗磨料磨损条件下的Nb-Ti系堆焊焊条（焊条代号109^#）。采用磨损试验机、硬度试验机、光学显微镜、扫描电镜、EDAX能谱分析仪对堆焊层的平均硬度、磨料磨损试验的磨损失重及微观组织进行了分析，研究了堆焊层合金系统的耐磨料磨损性能。

生石灰消化器快换刮刀铸造工艺

生石灰消化器快换刮刀属耐磨件，采用的KmT．BNi4Cr2一DT抗磨白口铸铁制造，该材质铸造后经过热处理硬度可达到≥53HRC。它是碳以碳化物的形式分布于金属基体组织中，并且具有良好的抗磨料磨损性能，其通过热处理由共晶碳化物、马氏体等组织转变成综合力学性能较好的贝氏体，广泛应用于工农业生产。

堆焊

合金元素对铁基耐磨堆焊合金性能的影响；Fe-Cr-C系高碳高铬耐磨堆焊合金微观组织分析；WC／Mn13堆焊复合材料磨料磨损性能的研究；石油钻杆接头耐磨带堆焊材料的发展及应用；2．25Cr-1Mo堆焊工艺；手工电弧堆焊接头组织及微动磨损性能研究。

新型马氏体耐磨钢的组织和性能研究

自行研制的新型低合金马氏体耐磨钢ADVANS 450W和ADVANS 600W,其硬度分别达到450HB和600HB。在MLD-10型动载磨料磨损试验机上研究了新材料在不同冲击能量下相对于高锰钢ZGMn13的耐磨性,并分析了其磨损机理。结果表明:拥有较好冲击韧性的新型马氏体钢,在各种冲击条件下耐磨性均优于ZGMn13,随着冲击能量的提高,主要磨损机制从显微犁削逐渐转变为显微疲劳剥落。