不同配对副作用下浸渍石墨的磨损特性

采用球/平面的接触形式,分别使用GCr15钢球、Si_(3)N_(4)和Al_(2)O_(3)陶瓷球作为摩擦副,利用TRB 3摩擦试验机探究浸渍石墨的摩擦磨损性能.通过扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜分别对摩擦系数、磨损体积、磨痕轮廓及磨痕表面形貌进行表征分析,探究浸渍石墨在不同法向载荷作用下摩擦划痕和磨损特性,建立能量磨损模型探究磨损过程中接触状态的变化机制,预测磨损进程.结果表明:随着上试样硬度逐渐增大,小载荷时摩擦系数逐渐增大,大载荷时摩擦系数逐渐减小.不同摩擦副作用下,石墨表面磨痕轮廓较浅分别呈现类似“U”形、“V”形和“W”形轮廓,石墨与GCr15、Si_(3)N_(4)和Al_(2)O_(3)配对副之间的主要磨损机制为粘着磨损、磨粒磨损和轻微的氧化磨损,摩擦副表面间存在材料转移、剥落和犁沟现象.

错[牙合]畸形与牙齿磨损分布的相关规律研究

目的探究个别正常[牙合]与错[牙合]畸形患者全口牙齿磨损情况的差异,分析不同错[牙合]畸形的牙齿磨损发病规律,为牙齿磨损的防治工作和病因研究提供参考。方法选择2019年2月-2022年5月就诊于我院的个别正常[牙合]59例和错[牙合]畸形患者189例为研究对象,分为个别正常[牙合]组和错[牙合]畸形组。错[牙合]畸形组包括安氏Ⅰ类61例,Ⅱ^(1)类66例、Ⅲ类62例。检查每颗牙齿的切缘及[牙合]面的磨损情况,并采用Smith牙齿磨损指数TWI(Tooth Wear Index)分度方法逐一记录,统计分析各组之间的磨损差异。结果错[牙合]畸形组的磨损程度较正常[牙合]组严重(t=27.758,P<0.001);前牙:安氏各类错[牙合]畸形的前牙磨损均较个别正常[牙合]组严重,且安氏Ⅲ类磨损较Ⅰ、Ⅱ^(1)类严重(P<0.001),安氏Ⅰ类磨损重于安氏Ⅱ^(1)类(P<0.001)。前磨牙:个别正常[牙合]的前磨牙磨损程度均较各类错[牙合]畸形轻,安氏Ⅱ^(1)类的磨损较安氏Ⅰ、Ⅲ类更严重(P<0.001),安氏Ⅲ类的磨损重于安氏Ⅰ(P<0.001)。磨牙:安氏各类错[牙合]畸形组的磨牙磨损均高于个别正常[牙合],安氏Ⅰ类的磨损程度低于安氏Ⅱ^(1)、Ⅲ类(P<0.001),而安氏Ⅱ^(1)类和Ⅲ类错[牙合]畸形的磨牙磨损差异无统计学意义(P=0.282)。结论错[牙合]畸形是牙齿磨损发病的危险因素之一,安氏Ⅲ类前牙、安氏1类前磨牙磨损较严重,安氏Ⅱ^(1)、Ⅲ类错[牙合]畸形磨牙磨损程度均较Ⅰ类严重,应引起更多的重视。

多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石法向力试验研究

多线摇摆往复式线锯切割加工是目前将蓝宝石晶棒切割成晶圆衬底的主要加工方法,加工过程中法向切割力是反映加工过程稳定性的重要指标。测量了多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石晶棒过程中产生的法向力F_(n),跟踪了晶棒不同位置和不同切割深度下法向力的变化规律,以法向力变化幅值ΔF_(n)为指标,探究各种工艺参数对加工过程稳定性的影响。试验结果表明:法向力F_(n)与线锯的往复运动、工件的摇摆运动有明确的对应关系,晶棒前端的ΔF_(n)与中后端的有明显的不同。线速度V_(s)、最大摇摆角度θ_(max)、单片耗线量M_(d)、张紧力F_(w)、总切割时间T等工艺参数对ΔF_(n)有着不同的影响。ΔF_(n)的波动程度与线锯磨损有着密切的关系。

仿生侵蚀介质对滚刀/大理岩滚动摩擦磨损行为的影响

目的对比去离子水和仿生侵蚀介质2种工况下,滚刀/大理岩摩擦副在不同法向载荷作用下的滚动摩擦磨损行为,阐明仿生侵蚀介质对大理岩破碎去除和滚刀磨损的影响规律和作用机制,为化学手段辅助提升全断面隧道掘进机(TBM)破岩效率提供参考。方法表征自制仿生侵蚀介质对大理岩和H13钢滚刀的腐蚀性,基于自制滚压破岩模拟试验机研究滚刀/大理岩摩擦副的滚动摩擦磨损行为。结果仿生侵蚀介质对滚刀无明显腐蚀性,但会诱导大理岩表面产生次生裂隙和溶蚀孔,弱化岩石表面的力学性能。在法向载荷为45、75、105N时,相较于去离子水工况,在仿生侵蚀介质工况下大理岩的磨损体积分别提高了25.3%、9.3%、17.5%,滚刀破岩比能分别下降了28.3%、11.4%、20.0%。在法向载荷为45 N时,岩石表面的破坏形式主要为矿物颗粒破碎剥落。在法向载荷为75N时,岩石的去除量明显增大,表面形成了密实核。在法向载荷为105N时,岩石表面发生显著开裂和去除现象。结论仿生侵蚀介质能促进大理岩的破碎和去除,降低滚刀磨损和破岩比能。仿生侵蚀介质的作用受到岩石破坏形式的影响,在法向载荷较低时,岩石表面破坏形式以矿物颗粒剥落和密实核形成为主,仿生侵蚀介质仅作用于岩石表层,其效果有限;在法向载荷较高时,岩石表面会产生裂纹和开裂,有利于仿生侵蚀介质向岩石内部的渗透,刀具的破岩效率显著提高。

基于跨黏度纤维素对磨螺杆表面的实验与仿真研究

采用摩擦学性能测试与EDEM仿真模拟相结合的方法,研究了跨黏度纤维素在不同转速和不同载荷下的摩擦学行为,以及在摩擦过程中对螺杆表面的磨损机制。跨黏度纤维素的摩擦学性能测试采用“球-盘”式摩擦磨损试验机,而对螺杆的磨损机制采用Archard Wear磨粒磨损计算公式及离散元方法构建纤维素及螺杆磨损机制模型。研究结果表明,在高转速60 r/min条件下,跨黏度纤维素的磨损规律受施加载荷大小的影响较大,15 mPa·s的摩擦系数在0.19至0.44之间,100 000 mPa·s的摩擦系数在0.25至0.52之间;在低转速10 r/min条件下,摩擦系数受法向载荷影响波动较大,15 mPa·s的摩擦系数在0.25至0.44之间,100 000 mPa·s的摩擦系数在0.24至0.58之间。通过EDEM仿真模拟发现,随着纤维素黏度增大,纤维素与螺杆表面的接触面积随之减少,螺棱在对纤维素推动的过程中,不易造成纤维素在螺槽中的相对滑动,进而减少螺槽部位的磨损。纤维素的黏度大小对润滑效果有一定影响,但并不是决定性因素;影响纤维素的润滑效果和磨损机理的主要是加载载荷,其中磨损程度随着载荷变大而加深,而磨损机理以磨粒磨损为主。同时,纤维素黏度会对螺杆的磨损位置和磨损程度产生影响。

建筑外墙钢板涂层的耐冲击磨料磨损研究

在极端环境下建筑外墙钢板涂层的耐久性与可靠性备受考验,尤其面对风雨侵蚀、沙尘侵袭、温度波动时,表面涂层易受损。为提升防护性能,在钢板表面制备环氧树脂涂层,开展建筑外墙钢板涂层的耐冲击磨料磨损研究。在不同法向载荷(25、50、75 N)下,测试钢板涂层的冲击磨料磨损特性。结果表明:在法向载荷为25 N时,涂层具有优异的耐磨性,接触应力较高,磨损深度有限,微观结构良好,当面对冲击磨料磨损时,其磨损量相对较低;随法向载荷增至50~75 N时,涂层磨损显著加剧,可承受的接触应力下降,磨损深度增加,微观形貌受损严重,尤其受到冲击磨料磨损时,磨损尤为突出,涂层脱落明显加剧。

不同压力下Ti_3SiC_2陶瓷的干摩擦磨损性能研究

采用反应烧结技术制备了Ti3SiC2陶瓷．利用环盘摩擦磨损试验机，研究了压力（栽荷）对反应烧结Ti3SiC2陶瓷的千摩擦磨损性能的影响．试验在环盘摩擦试验机上进行，以低碳钢为对摩体，温度为25℃，相对湿度为23％～25%，滑动时间为0．5h，滑动速度为0．5m／s，法向压力为20～60N．试验结果表明：随着压力的增大，Ti3SiC2陶瓷的干摩擦因数和磨损率均呈现先增加后降低趋势，干摩擦因数正压力为30N时最大，而磨损量则在压力为40N时最大．利用扫描电镜分析了压力对Ti3SiC2陶瓷的干摩擦磨损性能的影响，探讨了其摩擦磨损机理：当压力较小时，磨损以磨损表面发生流变和Ti。SiC2粒子脱落造成的磨粒磨损为主；当压力超过40N时，则以氧化膜的轻微划痕和轻微黏着磨损为主．

热磨机盘磨磨片失效分析

从宏观和微观的两方面阐述了磨片磨损的几种形式和磨损机理,认为正常磨损是不可避免的,通过对材质进行合理选择或者进行一定的工艺处理,生产出满足一定工况条件的磨片,只能降低正常磨损引起的损耗;同时,采用适当的措施,非正常磨损是完全可以避免的。

织造中碳纤维束间的摩擦磨损试验模拟

织造过程中碳纤维束的摩擦磨损会导致成型后复合材料制件的机械性能下降.采用自制的试验装置模拟织造过程中经纬纱线间的相互作用,研究了法向负载、预加张力和摩擦速率对碳纤维束摩擦磨损行为的影响.结果表明:碳纤维束的摩擦系数随着法向负载的增加而减小,其磨损程度随着法向负载的增加而增大,相对应的碳纤维束拉伸断裂强力也逐渐下降;碳纤维束的摩擦力和摩擦系数因实际摩擦接触面积的变化随预加张力的增加而增大;摩擦速率的增加几乎不影响碳纤维束的摩擦力和摩擦系数,但延长了其测试值达到稳定所需的周期数.

复合常压刀盘掘进措施应用研究

文章结合广州海珠湾隧道工程超大直径泥水平衡盾构机掘进实例,分析了复合常压刀盘在复杂红层地质的工程难点及应对措施,重点分析了刀盘结泥饼、滞排、排浆泵及采石箱堵塞,以及刀具磨损严重等问题产生的原因,对出现的问题提出相应解决措施并讨论了其应用效果,为后续在类似典型地层中的盾构施工提供参考和借鉴。

强电流滑动电接触下枢轨接触面最佳法向载荷研究

针对电磁发射过程中电枢磨损过快容易导致转捩的问题,研究了枢轨接触面之间的最佳法向载荷。通过在合理范围内调整电枢的尾翼倾角,使枢轨接触面在工况下产生不同的接触力。经算例分析表明:当接触力值接近且稍大于最佳法向载荷时,枢轨之间可以保证良好接触且电枢磨损量较小,此时为最理想的尾翼倾角取值。该分析方法为电枢结构的优化设计提供了有效的技术途径。

磁场条件下钢轨材料的摩擦磨损性能试验研究

基于HSR-2M高速往复摩擦磨损试验机,试验研究在永磁体磁场条件下,法向载荷、往复速度等参数对钢轨材料摩擦性能的影响,通过磨痕形貌分析其磨损机制,并与无磁场条件下的结果进行对比。试验结果表明:磁场的引入可以在一定程度上减小钢轨材料的摩擦因数、磨损率;增大滑动速度对摩擦因数和磨损率均有减小作用,增大载荷能够降低摩擦因数,但磨损率增加;磁场能够提高钢轨材料在摩擦过程中的磨损性能。无磁场时,钢轨材料磨损形式为典型的磨粒磨损,摩擦系统的磨损率和摩擦因数较大;有磁场时,磨损形式主要为黏着磨损,摩擦因数和磨损率较小。

碳含量对Si-Mn-B铸钢显微组织和抗磨性的影响

研究了含1.5%Si-2.5%Mn-0.006%B和少量稀土、镍、铬、钛等合金的Si-Mn-B铸钢经900℃正火的显微组织和在销盘磨损和湿砂橡胶轮磨损条件下的抗磨损性能。钢中碳含量分别为0.17%、0.25%0、.34%、0.47%和0.53%。结果表明,碳含量较低时,主要形成粒状贝氏体,随着碳含量增加,钢的正火组织向针状贝氏体、上贝氏体和下贝氏体过渡,且组织变细。钢的硬度随碳含量增加而增大,冲击韧度随碳含量增加而下降。Si-Mn-B铸钢的耐磨性随碳含量的变化比较复杂。在销盘磨损条件下,使用低硬度玻璃砂磨料时,随着碳含量提高,磨损量减少,耐磨性增加,另外,材料的磨损量随着载荷的增加而增加,使用高硬度碳化硅磨料时,碳含量对磨损量的影响不明显。在湿砂橡胶轮磨损条件下,也呈现碳含量增加,磨损量减少的现象。

法向载荷对Fe基块体非晶复合材料摩擦磨损性能的影响

为研究法向载荷对Fe基块体非晶复合材料摩擦磨损性能的影响,首先利用水冷铜模吸铸法制备了Fe基块体非晶复合材料;随后采用X射线衍射仪和显微硬度计分别对试样的物相组成和显微硬度进行表征;再通过往复摩擦磨损试验仪检测试样的摩擦磨损性能。结果表明:所制备的Fe基块体非晶复合材料内部同时存在晶体相和非晶相且非晶相占比为55.65%。此外相比于同种成分的传统晶态材料,Fe基块体非晶复合材料具有较高的硬度。随着载荷的逐渐增大,试样表面的磨损机制由最初的磨粒磨损和氧化磨损逐渐演变为磨粒、氧化以及疲劳3种磨损机制共存,磨损量进一步增加。

粒状珠光体形成对屈氏体分级机叶片耐磨性的影响

对正火后分级机叶片底部出现的粒状珠光体组织与叶片中部出现的层片状珠光体组织进行比较,并对前者形成原因及其对耐磨性的影响进行了研究。结果表明:随正火温度提高,珠光体球化更完全,底部900℃正火试样获得完全球状珠光体组织;850℃正火试样具有最佳耐磨性。

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。

法向载荷对不锈钢/浸金属碳载流摩擦磨损性能的影响

在自行设计的销-盘式摩擦磨损试验机上进行了不同法向载荷下不锈钢/浸金属碳载流摩擦磨损试验,分析了法向载荷对其摩擦磨损性能的影响,并用SEM观察了其磨损形貌。结果表明:摩擦因数随着法向载荷的增大而减小,160 N后基本趋向稳定;10 A电流时,浸金属碳销试样的磨损率很低,且增加趋势不明显,30～50 A电流时,磨损率显著提高,且浸金属碳销试样磨损率随着法向载荷的增大而减小,最后趋于平缓;此外,放电强度随着法向载荷的增大而减弱;在低法向载荷下,磨损类型以电弧烧蚀和氧化磨损为主,在高法向载荷下,磨损类型以磨粒磨损和粘着磨损为主,且都伴随有材料的转移。

纤维取向对复合材料磨损性能影响的统计学研究

采用挤压铸造法制备了３Ａｌ２Ｏ３２ＳｉＯ２ｆ／ＺＬ１０９复合材料。利用统计学方法研究了载荷为６００Ｎ、滑动速度为１．０５ｍ／ｓ的润滑滑动磨损条件下纤维取向对复合材料磨损性能的影响。研究结果表明：纤维平行取向与垂直取向复合材料的磨损体积均符合概率密度ｆ（ｘ）的同一总体的正态分布［式（１）］，纤维取向对复合材料的耐磨性影响不大。通过磨面的ＳＥＭ分析，发现两种纤维取向的复合材料的磨损均为纤维断裂与磨粒磨损。

直流稳恒磁场条件下45钢小位移摩擦磨损试验研究

基于HSR-2M高速式往复摩擦磨损试验机,试验了直流稳恒磁场条件,往复速度、法向载荷、往复行程、磁场强度等对45钢的摩擦系数和磨损量的影响,通过磨痕形貌分析了其磨损机制.试验结果表明:磨损主要为黏着磨损、剥落并伴有氧化磨损;载荷的增大使得摩擦热增多,摩擦副表面的塑性增强,磨损量加大;同时摩擦副表面接触区域的真实接触面积变大,造成摩擦系数减小;试验的研究结果对在施加直流稳恒磁场情况下45钢摩擦磨损性能的正确评估有重要的意义.