铁道车辆用新型减振材料的摩擦磨损行为研究

对铁道车辆摩擦减振系统所用斜楔和磨耗板新型材料进行了磨损试验研究,并分析了其摩擦磨损行为.结果表明,T10与ADI球铁、奥贝灰铸铁和高分子材料配副的耐磨性均优于45#钢与ADI球铁配副,磨耗板材料的相对耐磨性均优于斜楔,T10与高分子材料配副具有最佳的摩擦磨损性能.

Ti3SiC2系材料干滑动摩擦的稳定性

根据先前提出的理论模型,对Ti3SiC2和Ti3AlC2材料与低碳钢摩擦行为的载荷依赖稳定性进行观察和分析.试验在盘-块式高速摩擦实验机上进行;滑动速度20 m/s,法向压强0.2 MPa～0.8 MPa.结果表明,不论Ti3SiC2还是Ti3AlC2,在每个摩擦过程中,摩擦系数都经历一个从初始值迅速增大的过渡期,而后进入相对稳定期.整个摩擦系数曲线呈随机波动,其相对稳定期的随机波动行为服从正态分布.2种材料摩擦系数的标准偏差都随着压力的增大而减小.Ti3SiC2相对稳定期的摩擦系数随着法向压强的增大缓慢减小,而Ti3AlC2的摩擦系数基本保持不变.此现象与这2种材料表面形成的摩擦层的润滑作用随压力产生不同变化密切相关.

类玻璃碳材料的EELS分析

探讨以酚醛树脂为前驱物的类玻璃碳,在不同温度炭化处理过程中的微孔变化情况,利用透射电子显微镜中的能量损失谱(EELS)技术,观察其显微结构与化学结构的变化。高分辨电镜观察发现,材料呈现微晶石墨碳层围绕微小孔洞结构排列的无定形结构,孔洞的形成主要是由小分子气化过程中产生的。由EELS图谱中的CK-edge分别对应于1s电子跃迁到π~*和σ~*反键轨道的两个特征峰,可计算得到C原子化学键SP^2杂化程度随炭化温度条件的不同有可观察到的比较明显的变化。

钛铝碳陶瓷载流滑动下的摩擦磨损行为

研究了高纯度Ti3AlC2块体材料载流滑动下的摩擦磨损行为。试验在盘-块式载流摩擦磨损试验机上进行,以低碳钢盘为摩擦配对物,滑动速度为20～60m/s,法向压强为0.4～0.8MPa,通电电流为0,50,100A。结果表明:Ti3AlC2具有良好的载流摩擦磨损特性,但摩擦系数和磨损率都比无电流时的大,且电流密度越大,摩擦系数和磨损率越大。在滑动速度为20m/s,通电电流为100A,法向压强为0.4MPa的条件下,摩擦系数达到最大值0.35。在速度为60m/s,法向压强为0.7MPa,电流为100A的条件下,磨损率达到最大值8.3×10-6mm3/(N·m)。与相同速度和压强但不通电情况下的摩擦系数0.17和磨损率2×10-6mm3/(N·m)相比,分别增大了大约1.1倍和3.2倍。观察和分析的结果表明:载流条件下摩擦系数的增大与Ti3AlC2摩擦面上TiC和Fe2.25Ti0.75O4及AlFeO3结晶相的生成有关,而Ti3AlC2磨损率的增大主要归因于放电电弧的烧蚀作用。

激光硬化基体对镀铬层组织和结合的影响

采用激光相变硬化的方法在电镀前对基体表层预先进行处理,以改善镀层与基体的结合强度,提高其承载能力。借助扫描电镜(SEM)分析镀铬层的组织和界面,对镀层、相变硬化区和基体的硬度变化进行分析,对镀层抗高温烧蚀能力进行测试。结果表明,基体经激光相变硬化处理后,既可以促进镀层外延生长,又可以在镀层和基体之间实现硬度的梯度过渡,从而可以改善结合,缓解应力,提高承载能力,镀层的抗剥落能力和使用寿命得到显著提高。激光相变硬化得到细小的淬火马氏体,位错密度显著增加,表面活性增强,是促进镀层外延生长的主要原因。