冷作模具成型压力大、应力状态复杂,在工业生产中常常伴随过度磨损、疲劳失效等问题出现,因此在Cr12模具钢表面进行了软氮化工艺处理基础上,对比分析了有无氮化处理对材料硬度、表面耐磨性的影响,探讨了氮化处理前后表面的摩擦磨损特性。结果表明氮化处理后Cr12钢出现由白亮层(厚度约3μm)和扩散层(深度达20μm以上)组成的渗氮层,其中白亮层氮元素含量较高,而在扩散层氮元素沿深度方向呈递减分布;Cr12钢氮化前后表面平均维氏硬度由HV50=504.8提高到HV50=653.4,磨损量由42969.6μm3减少到3068.1μm3,表明气体软氮化处理对Cr12钢表面硬度与耐磨性能均有显著提高;氮化处理的磨损表面以磨粒磨损为主,而未氮化处理磨损表面的疲劳剥落特征显著,并伴有强烈的氧化磨损现象。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是人工关节的主要界面材料之一,销-盘磨损试验不仅可以定量模拟UHMWPE交叉剪切效应,有效揭示聚乙烯微观磨损机理,而且可为人工关节磨损的计算机仿真建模提供试验依据和输入参数。选用传统非交联UHMWPE和CoCrMo合金作为配副试样,在销-盘磨损试验机上完成90°交叉剪切磨损模拟,通过数值方法建立磨损与交叉剪切滑动距离的函数关系式,并与文献结果对比,分析磨损表面的微观形貌及机理。结果表明,UHMWPE单位周期的磨损深度可表示为90°交叉剪切滑动距离的指数衰减函数,与文献结果一致;微观磨损机理以黏着为主,疲劳和磨粒磨损共同作用。

农机用 O形密封圈滚子链的台架和道路的对比试验研究表明 ,铰链磨擦副的润滑状态改善后 ,其耐磨性能大幅度提高 ,磨损寿命远高于普通农机滚子链。同时还研究了 O形圈链条与普通链条的磨损机制 ,并微观分析了磨损表面形貌 ,指出 O形圈链条的磨损形式是以疲劳磨损为主 ,而普通链条因试验工况不同其主要磨损形式有所改变。

对 O形橡胶密封圈摩托车滚子链和普通滚子链进行了 6 0 0 0 km道路和 30 0 h台架磨损对比试验 ,分析了磨损表面形貌 .结果表明 O形圈滚子链比普通滚子链的耐磨性能高 ,寿命长 ;O形圈链条中销轴和套筒的磨损主要以疲劳磨损为主 ,并伴随着粘着磨损 ;链板和 O形圈的磨损为疲劳磨损 ;而普通链条销轴和套筒的主要磨损形式是磨粒磨损 ,并伴随着疲劳磨损 .链条中铰链摩擦副 (销轴和套筒 )的磨损表面产生的循环硬化有利于提高耐磨性 .

SiCp/Al复合材料非匀质性微观结构使其摩损机制较传统匀质材料更为复杂,不同工况及热处理工艺下复合材料的摩擦学性能也存在差异。以SiCp/2024Al复合材料为研究对象,进行球-面接触干滑动摩擦磨损实验,探究它在不同热处理状态及滑动速率下的摩擦磨损性能及磨损机制。结果表明热处理对复合材料力学性能和摩擦学性能有显著影响,固溶%pLUS%人工时效态复合材料具有更高的强度、硬度及耐磨性;滑动速度影响复合材料的表面接触性质及磨损程度,摩擦因数和磨损量随滑动速度提高逐渐增大;随滑动速度增加,复合材料主要磨损机制由剥层磨损向磨粒磨损转变,而磨损机制的转变明显加快了复合材料的磨损,在实际应用中应尽量避免此现象发生。

以羰基铁粉为磁性颗粒,SiO2为触变剂,油酸、硬脂酸、月桂酸、二聚酸、聚丙烯酸分别作为表面活性剂,制备硅油基磁流变液;采用MMW-1P型多功能摩擦磨损试验机考察表面活性剂对磁流变液摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察钢球磨痕表面形貌,分析硅油基磁流变液的摩擦机制。实验结果表明,羧酸基类表面活性剂的加入增加磁流变液的黏度,影响其摩擦学性能,但磁流变液的磨损机制仍为典型的三体磨粒磨损。研究的5种表面活性剂中,硬脂酸、月桂酸减摩抗磨效果较好。

为选择适合的高水基乳化液液压阀摩擦副材料,探讨ZrO_(2)与不同结构陶瓷组成的摩擦副在高水基乳化液润滑状态下的摩擦磨损特性。采用摩擦磨损试验机,在不同载荷和滑动速度下,研究在高水基乳化液介质中4种不同陶瓷材料(ZrO_(2)、Al_(2)O_(3)、Si 3N 4和SiC)分别与ZrO_(2)配副的摩擦学性能,并探讨不同组合陶瓷摩擦副的磨损机制。结果表明:在高水基乳化液中,各陶瓷的摩擦因数均随着滑动速度的增大而降低,其中Al_(2)O_(3)陶瓷的摩擦因数最小;ZrO_(2)、Al_(2)O_(3)和Si 3N 4陶瓷的摩擦因数受载荷的影响较小,SiC陶瓷的摩擦因数则随着载荷的增大而骤增;各陶瓷的磨损体积都随着速度和载荷的增大而增大,其中Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)陶瓷摩擦副的磨损体积最小,其磨损机制以磨粒磨损和微疲劳磨损为主。研究表明,在不同工况下,Al_(2)O_(3)与ZrO_(2)陶瓷配副的摩擦因数和磨损体积均为最...

为探究大型齿轮传动在循环交变载荷作用下的磨损特征与机制,降低齿轮传动系统受非稳定载荷工况影响的故障率,对不同载荷下齿轮磨损特征与运行状态进行分析。从齿轮磨损量、齿面磨损形貌分析、油液分析、磨粒分析4个方面进行磨损机制研究。利用力闭合与弹簧振子系统装置,施加恒定载荷和交变载荷;利用颗粒计数器、分析式铁谱仪和扫描电子显微镜观测油样磨粒和齿轮齿面损伤形貌,以揭示不同载荷的齿轮磨损演化机制。结果表明:不同位置齿面的磨损程度和磨损机制不同,分度圆处磨损较轻,多为接触疲劳磨损;齿顶和齿根处磨损较严重,多为磨粒磨损和黏着磨损,其中齿根处磨损最严重;交变载荷作用下,齿面受到的冲击和振动比恒定载荷作用下更严重,齿面材料发生塑性流动和大面积剥落。

选取45钢和H13钢进行热浸镀铝和高温扩散处理，采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜（SEM)、能谱仪（EDS)等微观分析手段表征镀层物相、形貌和成分。采用销盘式高温磨损试验机对比研究不同基体下镀层的干滑动高温磨损行为，并探讨其磨损机制。结果表明：扩散层均以FeAl和Fe3Al韧性相为主，两相之间界面周围存在平行于表面的Kikendall孔洞；镀层与45钢基体过渡平缓，结合良好，而与H13钢界面之间存在颗粒聚集，导致镀层与H13钢基体结合较差；45钢镀层在400°C/50~200N具有较好耐磨性，随环境温度升高，出现轻微-严重的磨损转变；H13钢镀层在400°C磨损率较低，在600°C也仅略高于400°C;Fe-Al镀层的磨损机制以氧化轻微磨损为主，45钢镀层在600°C出现塑性挤出磨损。

针对超硬刀具常见的磨料磨损、扩散/溶解磨损、摩擦化学磨削、黏结磨损等磨损机制及形成机理,归纳出亟待解决的主要问题,为实现超硬刀具更优的加工工艺(优化的加工参数和刀具几何形状)和更广泛的应用提供参考。