阴极电流密度对6061铝合金在含Na_(2)WO_(4)电解液中微弧氧化膜结构和耐磨性能的影响

目的 研究恒流模式下阴极电流密度对6061铝合金在含Na2WO4的电解液中制备的微弧氧化膜厚度、形貌、相组成及耐磨性能的影响。方法 固定阳极电流密度为5.0 A/dm^(2),阴极电流密度分别为0、1.25、2.5、3.75、5.0 A/dm2,对6061铝合金进行微弧氧化40 min。用涡流测厚仪测量了氧化膜的厚度,用扫描电镜观察了微弧氧化膜的表面形貌和截面形貌,用能谱分析仪分析了氧化膜的表面成分,用X射线衍射分析仪分析了微弧氧化膜的相组成,用往复式摩擦磨损试验机测试了氧化膜的耐磨性能。结果 随着阴极电流密度的增加,氧化膜内的W含量逐渐减少,氧化膜颜色逐渐变浅,氧化膜厚度逐渐增加。微弧氧化膜的主要组成相为α-Al2O3和γ-Al2O3。当阴极电流密度从0 A/dm2增加到3.75 A/dm2时,氧化膜内孔洞的数量和尺寸逐渐减少,孔洞到氧化膜/基体界面的距离逐渐增加,氧化膜的耐磨性能逐渐提升。当阴极电流密度为3.75 A/dm2时,氧化膜的磨损率最低,仅为1.07×10-4mm3/(N·m)。但阴极电流密度增加到5.0 A/dm2时,氧化膜表层出现孔洞和剥落,耐磨性能下降。结论 阴极电流的加入有助于增加6061铝合金微弧氧化膜的厚度,提高氧化膜的致密性和耐磨性能,但过高的阴极电流会导致氧化膜表层出现孔洞,降低耐磨性能。

超声功率对连杆轴瓦Ni-Al_(2)O_(3)镀层耐磨性能的影响

用超声-喷射电沉积方法研究了超声波功率对连杆轴瓦表面Ni-Al_(2)O_(3)镀层耐磨性的影响。用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、高分辨率电子显微镜(TEM)对Ni-Al_(2)O_(3)镀层的表面形貌、物相组成、组织结构进行分析,用摩擦磨损试验机及纳米显微硬度计对镀层的显微硬度及耐磨性能进行研究。结果表明:超声波功率通过空化效应及微射流作用搅拌镀液,可使Al_(2)O_(3)纳米粒子更好的悬浮在镀液中,从而影响镀层耐磨性。当超声波功率为200 W时,Ni-Al_(2)O_(3)镀层中Ni峰低且宽,镀层晶粒细小,结构致密,显微硬度达到639.2HV,摩擦因数和磨损质量损失分别为0.53和0.27 mg。涂覆Ni-Al_(2)O_(3)镀层的连杆轴瓦磨损量仅为0.31 mg,耐磨性高于未涂覆Ni-Al_(2)O_(3)镀层的连杆轴瓦。

厚度对等离子喷涂HA涂层耐磨性能的影响研究

考察了厚度对等离子喷涂HA涂层孔隙率、残余应力、结合强度、耐磨性能等的影响。随着涂层厚度由28μm左右增加至58.5μm左右,残余应力先由压应力转变为拉应力,之后再转变为压应力;涂层结合强度由约33.5 MPa降低至约22.4 MPa。不同厚度的HA涂层的磨损机制均为黏着磨损且涂层的摩擦系数均约为0.65。涂层磨损速率随涂层厚度增加呈现先增加后降低的趋势变化。厚度通过影响涂层残余应力类型及大小的方式影响其结合强度,进而影响涂层耐磨性。

基于机器学习的透水混凝土耐磨性能预测

本研究旨在利用机器学习模型进行透水混凝土耐磨性能预测。收集了150组透水混凝土耐磨性能试验数据并构建了数据库,采用特征相关性分析确定了6个输入参数,分别为骨料最大粒径、水胶比、砂率、骨胶比、粉煤灰掺量和旋转圈数。利用多种机器学习算法(XGBoost、Gradient Boosting、AdaBoost、Decision Tree和Random Forest)建立了透水混凝土磨损率预测模型,通过决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)对模型性能进行表征。研究结果表明,Gradient Boosting模型在训练集和测试集上均具有较高的准确性和较小的预测误差,与现有理论模型的比较分析也证实了Gradient Boosting模型在预测透水混凝土磨损率方面的优势。研究成果可为透水混凝土的设计和应用提供参考,并有望降低相关工程的维护成本。

轴承钢表面电弧离子镀氮化物涂层的抗冲击性能和耐磨性能

采用电弧离子镀工艺在GCr15轴承钢表面分别沉积了TiN和TiAlN 2种氮化物涂层,对比研究了涂层的微观结构、硬度、结合性能、抗冲击性能和耐磨性能。结果表明:制备的TiN涂层和TiAlN涂层表面平整,均以(200)晶面择优生长;TiN涂层和TiAlN涂层的硬度分别为2060.3,3390.8 HV,为基体(689.5 HV)的3.0倍和4.9倍。TiN和TiAlN涂层与轴承钢的结合性能良好,结合等级为HF1~HF2,40次冲击试验后TiN和TiAlN涂层表面均未发生剥落和开裂,抗冲击性能良好。TiN涂层和TiAlN涂层与轴承钢对磨时的平均摩擦因数分别为0.42,0.36,体积磨损量分别为1.26×10^(-3),0.54×10^(-3 )mm^(3),均低于基体,涂层表面均形成了较浅的犁沟,磨损机制为磨粒磨损,其中TiAlN涂层表面犁沟更浅,磨损程度更轻。TiAlN涂层的结合性能和抗冲击性能与TiN涂层相当,硬度和耐磨性能均高于TiN涂层,更适用于改善轴承钢的表面耐磨性能。

材质对谐波减速器刚轮的耐磨性能影响

采用3种谐波减速器用刚轮材料——2Cr13不锈钢、40Cr中碳合金钢、45钢,通过对其显微组织、硬度、三维及二维形貌的显微磨损、摩擦因数的分析,探究不同材料耐磨性能的差异。结果表明,2Cr13、40Cr的显微组织为回火索氏体,45钢的显微组织为铁素体与珠光体。2Cr13、40Cr硬度相近且远大于45钢。2Cr13磨损形貌为黏着与剥落,磨损机制为黏着磨损;40Cr、45钢磨损形貌为犁沟与剥落、犁沟与黏着,磨损机制为磨粒磨损。3种材料的摩擦因数相差可忽略不计。2Cr13、40Cr、45钢截面的磨损面积分别为5008、1645、6535μm2。硬度相近下,40Cr表现出比2Cr13更优异的耐磨性能。45钢与摩擦副材料的硬度值相差最大,耐磨性能最差。

捻度对渔用UHMWPE裂膜纤维线股拉伸性能与耐磨性能的影响研究

为促进超高分子量聚乙烯裂膜纤维(简称UHMWPE裂膜纤维)在渔用绳网中的应用,以膜裂法制备渔用UHMWPE裂膜纤维为原料,通过加捻制备渔用UHMWPE裂膜纤维线股,在此基础上,考察了加捻对UHMWPE裂膜线股的线密度、直径、拉伸性能和耐磨性能的影响。结果显示:UHMWPE裂膜纤维线股随捻度的增加表现出直径逐渐减小、实际线密度先增大后减小以及捻回角逐渐增加等特征;对于不同线密度规格的UHMWPE裂膜纤维线股,随着捻度的增加,其断裂强力均呈现降低的趋势,且纤维线密度越低,加捻对线股断裂强度的影响越小;1600 D的UHMWPE裂膜纤维线股的磨损次数随捻度的增加而降低,而3200和4800 D线股的磨损次数随捻度的增加呈现先降低后升高的变化趋势,且4800 D的不同捻度的线股之间的磨损次数无显著性差异(P<0.05),显示出纤维线密度越大,加捻对其耐磨性能的影响越小。1600、3200和4800 D的UHMWPE裂膜纤维线股的结节强力随捻度的增大呈现先升高后降低的变化趋势,当预加捻度为120 T·m^(-1)时,3种线密度线股的结节强力达到最大值,分别为204.15、373.5、562.41 N,较未加捻UHMWPE裂膜纤维分别提高了50.14%、37.13%和30.22%。在本实验捻度设置范围内,1600 D裂膜线股的结节强度随捻度的增加而增大,较未加捻裂膜纤维结节强度提高了32.49%。研究表明,无捻或低捻度、低线密度UHMWPE裂膜纤维线股可用于UHMWPE裂膜纤维无结网的制备;无捻或低捻度的高线密度UHMWPE裂膜纤维线股则具有较好的耐磨性能;中高捻度、低线密度UHMWPE裂膜纤维线股可用于UHMWPE裂膜纤维有结网的制备。研究结果可为渔用UHMWPE裂膜纤维绳网材料的加工、开发与应用提供参考。

激光熔覆MoSi_(2)颗粒增强Co基涂层的耐磨性能研究

奥氏体不锈钢因低硬度和较差耐磨性限制了其应用,故改善不锈钢表面性能对于促进其应用有重要的工程意义。利用激光熔覆技术制备了不同质量分数(0,20%,40%)的MoSi_(2)增强Co基合金的复合涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针显微分析仪(EPMA)等方法研究了MoSi_(2)的添加量对复合涂层的显微组织、相组成、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:MoSi_(2)的加入使复合涂层显微组织柱状晶向等轴晶和平面树枝晶转变,且具有细化组织的效果;随着MoSi_(2)含量的增加,Co基复合涂层的显微硬度和耐磨性能也随着提高。当MoSi_(2)的含量为40%时,MoSi_(2)/Co基复合涂层的显微硬度高达1455HV_(0.2),磨损率为6.9×10^(-5) mm^(3)/(N·m);在凝固过程中形成的硬质相(Cr_(5)Si_(3)、MoSi_(2)、Mo_(5)Si_(3)和Co_(2)Mo_(3))和(Fe、Cr、Co)Si_(2)新型固溶体显著提高复合涂层的耐磨性能;MoSi_(2)增强Co基合金涂层的磨损机制随着MoSi_(2)含量的增加发生转变,即由磨粒磨损、黏着磨损和塑性变形的协同作用转变为黏着磨损、脆性微断裂和氧化磨损。

天然橡胶/顺丁橡胶并用胶的耐磨性能与磨屑分形维数的关联性

对不同并用比的天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)并用胶进行阿克隆磨耗试验,并表征和计算NR/BR并用胶的磨屑分形维数,探究NR/BR并用胶的耐磨性能与磨屑分形维数的关联性。结果表明:随着NR/BR并用比的增大,NR/BR并用胶的阿克隆磨耗量先减小后增大,NR/BR并用比为60/40时并用胶的阿克隆磨耗量最小;NR/BR并用胶的磨屑分形维数先增大后减小,NR/BR并用比为60/40时磨屑分形维数最大,NR/BR并用胶的磨屑分形维数与阿克隆磨耗量的变化趋势相反;NR/BR并用胶的磨屑团聚程度越大,磨屑基团分形维数越大。

不同电流密度下电沉积金刚石增强镍基复合涂层的微观结构与耐磨性能

采用电沉积技术在1,2,5,10 A·dm^(-2)电流密度下制备金刚石增强镍基复合涂层,研究了复合涂层的微观结构和耐磨性能;通过COMSOL软件对阴极表面镍晶粒生长情况进行仿真,分析了不同电流密度下金刚石颗粒对复合涂层微观结构的优化作用。结果表明:在1,2 A·dm^(-2)电流密度下复合涂层的结构致密均匀,金刚石含量较多,随着电流密度的增大,金刚石含量减少,涂层表面出现金字塔结构;复合涂层呈现出明显的[200]丝织构,随着电流密度的减小,织构强度降低,晶粒尺寸减小。小电流密度下更多金刚石颗粒的沉积阻碍了其底部镍晶粒的生长,且金刚石颗粒周边较高的电流密度使得金刚石对镍晶粒的细化作用加强。在干摩擦的条件下,随着电流密度的增大,复合涂层的稳定摩擦因数和磨痕尺寸增大,磨粒磨损程度增大,耐磨性能降低;当电流密度为1 A·dm^(-2)时,复合涂层的稳定摩擦因数最小,磨痕深度和宽度最小,耐磨性能最好。

400HBW级商用低合金耐磨钢的耐磨性能研究

通过摩擦磨损实验,对两种400HBW级低合金马氏体耐磨钢27MnTiB和35CrMo进行耐磨性研究。结果表明:与35CrMo钢相比,27MnTiB钢的平均摩擦系数较小。此外,白光干涉仪测量显示27MnTiB钢的磨损轨迹较窄且较浅,27MnTiB钢的磨损体积和磨损率均小于35CrMo钢,展现出更好的耐磨性。扫描电镜观察发现两种样品磨痕形貌中均有犁沟和碎屑,35CrMo钢的磨痕中存在分层,说明发生疲劳磨损。同时讨论磨损机理,并分析影响耐磨性的因素。

FeCoCrNiMo激光熔覆层组织及耐磨性能研究

采用激光熔覆技术在27SiMn钢表面制备FeCoCrNiMo高熵合金涂层。利用XRD衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、维氏显微硬度计及摩擦磨损实验机对FeCoCrNiMo涂层的物相结构、显微组织及摩擦磨损性能进行表征。结果表明,FeCoCrNiMo涂层与基体之间结合程度良好,涂层主要由FCC相以及σ相组成。涂层显微硬度达到630 HV,约为基体的2.5倍。在摩擦磨损实验中,涂层低于基体的摩擦因数,磨损表面仅存在少许磨屑以及细微划痕,耐磨损性能优于基体。

超声振动对激光熔覆高熵合金涂层组织与耐磨性能的影响

目的研究超声振动对高熵合金涂层的裂纹抑制机理与力学性能影响。方法采用自主设计的超声振动平台开展试验。使用激光共聚焦显微镜观察高熵合金涂层的截面形貌,对比超声添加前后裂纹的数量以及分布情况。采用扫描电镜、X射线衍射仪等测试设备,探究添加超声前后涂层的微观组织转变、元素分布趋势与晶粒尺寸等。借助显微硬度仪与往复摩擦磨损试验机研究涂层的显微硬度与耐磨性。结果超声振动作用下,熔池的润湿角发生变化,截面由半圆状变为椭圆状。超声振动显著细化涂层的晶粒,破碎的柱状晶增加了凝固晶核的数量,同时促进了FCC相在晶界处的析出。FCC析出相形成“网状”结构,增强了晶界处吸收应力的能力,有助于抑制涂层中裂纹的扩展。涂层显微硬度由503HV0.5提升至526HV0.5,室温摩擦因数由0.669下降至0.586,摩擦曲线更加平稳。添加超声振动后,涂层的磨损机制为磨粒磨损与氧化磨损。结论超声振动产生的空化效应与声流效应减小了熔池的温度梯度,细化了晶粒,抑制了裂纹在晶界处扩展。添加超声振动后,涂层的力学性能与摩擦性能得到提升。

体育器材表面涂层的防腐与耐磨性能

在体育产业蓬勃发展的今天,对运动器材性能的高要求已成为必然趋势。涂层作为保护器材、确保其长期稳定运行的关键。优质的涂层不仅是保护运动器材的第一道防线,还是保障使用者安全和提升运动体验的重要因素。一个理想的涂层应具备出色的耐汗、防水和抗紫外线性能,以抵御外界环境对器材的侵蚀,确保体育器材的使用性能持久稳定。

Si含量对Fe-Cr-Si合金高温耐磨性能的影响

为研究Si含量对Fe-Cr-Si合金高温耐磨性能的影响,改善Fe-Cr-Si合金在高温环境下的耐磨性能,采用真空电弧熔炼制备了4种不同Si含量(原子分数5%、10%、15%、20%)的Fe-Cr-Si合金,研究了Si含量变化对其高温耐磨性能的影响。结果表明,4种Fe-Cr-Si合金均由单相组织构成,Si含量的增加使得合金硬度逐渐升高,并且促进了金属硅化物Fe_(3)Si的形成。随着Si含量的增加,Fe-Cr-Si合金的摩擦系数和磨损率逐渐减小,磨损机制由剥落磨损转变为氧化磨损、磨粒磨损和黏着磨损。

刮板输送机中部槽动态承载特性及耐磨性能研究

刮板输送机作为综采工作面的主要运输设备,刮板输送机中部槽作为运输煤炭的承载体,中部槽的工作性能与使用寿命直接影响刮板输送机的工作效率。镇城底矿针对综采工作面生产中刮板输送机中部槽报废率高、可靠性弱的问题,通过对综采工作面采用的刮板输送机中部槽的结构以及常见磨损情况的综合分析,深入研究焊接时的焊接性能、焊接工艺及注意事项,设计了新的中部槽中板更换工艺工序。经实际应用结果表明:优化工艺后,维修工时平均下降7h,更换合格率提升10.5%,刮板输送机输送能力显著提升,对于促进煤企生产提质增效具有一定的参考价值。

鞋类外底耐磨性能试验分析

耐磨性能是鞋底功能项目的重要指标,不仅决定成鞋的耐穿性,还会影响鞋的防滑性能。本文采用国家标准GB/T 3903.2《鞋类整鞋试验方法耐磨性能》进行外底耐磨试验,通过正交试验进行外底耐磨性能试验研究,考察了各因素对耐磨性能的影响。结果表明,压力对磨痕长度的影响最为显著。分析测试时间20 min和转数3820转对磨痕长度的影响,为标准的制修订提供数据支持。

刮板输送机链轮材料组织与耐磨性能分析

基于国内刮板输送机链轮依赖进口的现状,以美国进口链轮和德国进口链轮为研究对象,分别在各自的表层和芯部取样,分析了不同链轮不同位置试样的化学成分,采用XRD衍射分析技术,完成了各个试样中的物相分析,通过成分和物相分析得出,两种进口链轮产品均采用了优化组织的方法来提高链轮的耐磨性能。之后分析了不同试样的微观组织,得出链轮材料包括硬化层、过渡区和基体,由外至内有隐晶马氏体向回火索氏体转变,保证了链轮表层的硬度和耐磨性的同时,链轮芯部也具有很好的韧性,能够满足冲击条件下链轮的可靠运行。

轮胎耐磨性能探讨与出租车专用轮胎的开发

分析轮胎磨耗的影响因素和轮胎磨耗机理,介绍205/55R16 91V出租车专用轮胎的开发。针对出租车轮胎的使用特点,对轮胎的结构和胎面胶配方等进行设计。成品性能试验结果表明,轮胎的充气外缘尺寸、强度、脱圈阻力、高速性能和耐久性能均达到相应的国家标准要求,同时轮胎的耐磨性能满足出租车行驶里程需要。

机电金结材料表面涂层在耐磨性能提升中的应用探索

本文的主旨在于探讨表面上进行涂层技术对于提高机电金属结构材料耐磨性能方面潜力和发展空间的可能性。通过经过系统性的文献综述和多个案例分析,详细地分析了各种不同涂层工艺对材料性能所造成的影响,并深入研究了新型涂层在提升材料耐磨性能方面的实验验证和作用机理。研究表明,在提高材料的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性等方面,涂层技术具有显著极佳效果。针对不同工程需求以及各种复杂多变的使用环境,通过精心选择适合的涂层材料和细致繁琐的工艺,结合详尽实验验证和深入机理探讨,将为广大工程领域提供更加可靠耐用、经久耐用且稳定可靠的材料解决方案。