基于原位和RNT技术的摩擦试验机及其实验研究

针对目前传统摩擦磨损试验机的不足之处,开发了一种基于原位和RNT技术的摩擦磨损试验机。在合理设计和选取试验机工作系统及主要部件的基础上,采用原位全息显微技术和放射性核素技术,实现了对摩擦过程中材料磨痕表面微观形貌的在线原位观察和磨损量的实时精确测量。利用试验机对CuZ n20/100Cr6进行摩擦磨损性能实验,并对试验后试样进行了X射线电子能谱分析(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析研究。结果表明,磨痕表面形成耐磨层和晶粒细化是CuZ n20具有良好耐磨性的主要原因;试验机的实验结果精确,能为深入研究材料摩擦学行为提供重要参考依据。

基于原位和RNT技术的铜锌合金摩擦磨损性能

采用基于原位全息显微技术和放射性核素技术的摩擦磨损试验装置,在润滑条件下对Cu Zn36/100Cr6配对摩擦体系中Cu Zn36的磨损行为进行了研究.利用装置中的全息显微镜对Cu Zn36磨痕表面微观形貌和粗糙度进行原位分析,利用放射性核素磨损量测量系统精确测量Cu Zn36的实时磨损量;利用扫描电镜对Cu Zn36及100Cr6钢球磨面进行观察和分析,利用X射线光电子能谱分析仪对Cu Zn36磨痕表层的元素化合态进行定量分析.结果表明：在试验法向载荷为1.9~3.0 MPa范围内时,Cu Zn36表现出良好耐磨性,原因是Cu Zn36在试验过程中形成了具有高硬度和自润滑性的Zn O强化层,主要磨损方式为疲劳磨损.在较差磨合试验过程中,磨痕表面耐磨层一直处于＂形成-破坏-再形成-再破坏＂的动态过程,主要磨损方式为磨粒磨损和黏着磨损.

润滑条件下铜锌合金表面粗糙度对磨损率的影响

采用基于原位全息显微技术和放射性核素技术的试验装置对润滑条件下的Cu Zn36和100Cr6进行了摩擦磨损试验,分析了Cu Zn36在试验过程中的摩擦磨损特性,以及摩擦系数、磨痕表面粗糙度和实时磨损率之间的关系,进而建立了关于表面粗糙度的磨损模型,并通过拟合优度方法对磨损模型进行了评价.结果表明:在试验磨合的初始阶段,Cu Zn36表面平整性被迅速破坏而产生了较高的磨损率,随着试验的进行,磨痕表面的强化层逐渐形成,表面粗糙度和实时磨损率逐渐降低并趋于稳定.磨损模型的拟合优度R2的计算结果为90.23%,说明建立的磨损模型能够对给定工况下的实时磨损率进行较为准确的预测.