袁联雄
,
唐德文
,
邹树梁
,
刘军
,
李朋雪
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.008
目的：研究N,Ti,Al离子注入对304不锈钢耐磨性的影响规律,为304不锈钢材料的改良提供参考。方法采用等离子注入技术,在不同剂量下对304不锈钢分别进行N,Ti,Al离子注入,对离子注入后的试样进行表面微观形貌观测、表面硬度测试、摩擦磨损性能测试,并与304不锈钢基材进行对比。结果304不锈钢经3种离子注入后,均能获得平整、致密,没有裂纹,具有一定光洁度的表面组织,但是注入剂量增大会引起表面起泡现象,形成多孔形貌,光洁度降低。此外,3种离子注入均能提高304不锈钢的表面硬度,且高剂量注入试样的硬度比低剂量注入试样更高,相较而言,N离子注入使表面硬度的提高更明显。相比未注入基材,注N与注Ti表面层的摩擦系数均变小,注Al表面层的摩擦系数反而变大,但磨损量都明显降低。高剂量注N、注Al试样的耐磨性均高于低剂量注入试样,而高剂量注Ti试样的耐磨性低于低剂量注入试样,但仍好于注N、注Al试样。结论在相同实验条件与注入工艺下, N离子注入对表面硬度提高最显著(剂量为5.0×1017 ions/cm2),约提高41%；Ti离子注入对耐磨性提高最显著(剂量为3.0×1017 ions/cm2),约提高6倍。
关键词:
304不锈钢
,
离子注入
,
注入剂量
,
表面硬度
,
摩擦系数
,
磨损量
,
耐磨性
徐旭
,
路文江
,
俞伟元
,
张庆堂
,
汤富领
材料保护
为了获得减摩性优良的纳米铜润滑油,采用自制的油幕喷淋循环电爆装置并添加不同浓度的分散剂丁二酸二异辛酯原位合成纳米铜润滑油,以提高纳米铜颗粒的分散性.采用紫外-可见分光光度计、静置沉降法、X射线衍射仪和透射电镜分析了纳米铜颗粒的分散稳定性能;采用磨损试验评价了纳米铜润滑油的减摩性能;采用扫描电镜观察了盘基体的磨痕形貌.结果表明:纳米铜颗粒的分散稳定性能随丁二酸二异辛酯浓度的增大呈先增大后减少的变化规律,当分散剂浓度为3％时,纳米铜润滑油悬浮液吸光度最大,沉降率最小,分散稳定性能较好,同时其摩擦系数最小,钢球的磨斑直径最小,减摩性能较好.
关键词:
原位合成
,
纳米铜
,
润滑油
,
吸光度
,
沉降率
,
摩擦系数
,
磨斑直径
胡鹏飞
,
蒋百灵
,
李洪涛
功能材料
采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术于单晶硅和M2高速钢基片上制备CrCN镀层以研究C靶电流对CrCN镀层摩擦系数的影响,并通过能谱、原子力显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱分析了C元素的存在状态及其对CrCN镀层组织结构的影响规律.结果表明,当碳靶电流Ic从0A增大到1-5A时,镀层摩擦系数从0.75降至0.3,镀层中碳含量也随之增大,镀层表面晶粒直径变小,粗糙度也明显变小,Ic=1.5A时镀层表面粗糙度仅为Ic=0A时的7.4%.X射线光电子能谱分析表明,镀层中碳元素主要以C-C、C-Cr、C-O键形式存在,其中以C-C键形式存在的自由碳,能起到固体润滑的作用,可显著减低镀层的摩擦系数.
关键词:
磁控溅射
,
CrCN镀层
,
摩擦系数
,
原子力显微镜
,
X射线衍射
,
X射线光电子能谱
,
碳键
葛世荣
,
张德坤
,
朱华
,
王军祥
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.02.018
用碳纤维填充尼龙1010制备了碳纤维增强尼龙复合材料,并对碳纤维增强尼龙复合材料的力学性能和摩擦学性能进行了实验研究.力学实验结果表明:碳纤维增强使尼龙复合材料的拉伸强度、表面硬度增大,碳纤维增强尼龙材料的拉伸强度在20 %碳纤维含量时达到最大值;碳纤维表面处理对尼龙复合材料的拉伸强度有很大影响,碳纤维表面氧化处理提高了碳纤维增强尼龙复合材料的拉伸强度.摩擦磨损实验表明:碳纤维增强尼龙复合材料的摩擦系数和磨损率与其拉伸强度和硬度有密切关系.随着拉伸强度和硬度的提高,尼龙复合材料摩擦系数和磨损率降低;摩擦系数和磨损率与拉伸强度具有反比关系,与材料硬度具有二次方程关系,与碳纤维填充量之间存在负指数变化规律.
关键词:
尼龙
,
碳纤维
,
复合材料
,
拉伸强度
,
硬度
,
摩擦系数
,
磨损
丁兰
,
贺志勇
,
鲍明东
,
徐雪波
,
吴明英
,
张颖
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.020
目的 提高高速钢的干摩擦学性能,探究不同Ti含量掺杂对类石墨碳膜摩擦性能的影响.方法 用非平衡磁控溅射离子镀技术制备了不同Ti含量的类石墨碳膜,用光学显微镜、扫描电子显微镜、Raman光谱、洛氏硬度计、纳米压痕仪等分析薄膜的微观结构和力学性能,用高速线性往复磨损试验机检测薄膜的干摩擦学性能,并用光学显微镜观察磨痕.结果 制备的碳膜表面颗粒尺寸较小,断面致密,且逐渐趋向柱状结构.随着Ti靶溅射电流的增大,逐渐增加的Ti元素打断了sp3键生长,薄膜中生成更稳定的sp2键,且sp2键含量先增大后减小,在0.8 A达到最大,溅射电流为1.1 A时,Ti元素含量最大,sp2键和sp3键都减少.碳膜与基体结合力随着Ti靶电流变大而先增大后减小,在0.8 A结合最佳,约为HF3级.硬度和弹性模量先减小后增加,0.8 A时达到最小.碳膜摩擦系数相比于原样都较低,在0.09~0.12之间.磨损率先增大后减小,维持在(5~15)×10?16 m3/(N·m)左右.结论 不同Ti含量的类石墨碳膜,能明显降低高速钢与钢球对磨的粘着磨损倾向,降低摩擦系数和磨损率.
关键词:
掺Ti
,
类石墨碳膜
,
微观结构
,
力学性能
,
摩擦系数
,
磨损率
,
磨损机理
张生光
,
王文中
,
赵自强
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.001
目的 研究不同供油条件下织构表面的润滑性能.方法 首先,建立考虑表面织构的乏油润滑模型,求解修正雷诺方程获得乏油工况下考虑织构表面的润滑油膜厚度以及压力分布.然后,依据求得的润滑油膜厚度判断计算域内各点润滑状态,通过接触压力及油膜厚度分别计算边界润滑、混合润滑以及流体润滑状态下的切应力,并积分求得摩擦力进而得到摩擦系数.结果模拟了供油层厚度为50~500 nm以及充分供油条件下三种织构的润滑行为,获得了不同润滑状态下表面织构的摩擦系数.速度为0.1 m/s时,供油量对接触区油膜厚度的影响较小,不同润滑状态下织构表现出不同的润滑性能.速度为0.2 m/s时,供油层厚度对油膜厚度的影响较大,随着供油层厚度的增大,膜厚明显增加,摩擦系数在供油层厚度为200 nm时最小.结论 接触副处于流体润滑状态时,织构表面不具有减摩效果.接触副处于边界润滑状态时,织构表面具有减摩效果,并且织构较密时,摩擦系数较小.接触副处于混合润滑状态时,织构过于稀疏或密集时均不具有减摩效果,但是合理分布的织构具有减摩效果.
关键词:
表面织构
,
乏油
,
摩擦系数
,
边界润滑
,
混合润滑
,
流体润滑
,
减摩
郭巧琴
,
李建平
,
郭永春
电镀与精饰
doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2015.08.003
采用非平衡磁控溅射离子镀技术在铝合金表面沉积类石墨镀层.采用原子力显微镜对镀层的微观形貌进行观察,采用划痕附着力测试仪对镀层的膜基临界载荷进行测试,利用维氏显微硬度计和销-盘摩擦磨损试验机对镀层的显微硬度及摩擦系数进行了测试.研究结果表明,基体偏压在-60V～-120V范围内,类石墨镀层以岛状方式生长,且随偏压值增大,镀层晶粒和粗糙度减小;随基体偏压值增大,镀层膜基临界载荷逐渐增大,摩擦系数逐渐减小,当基体偏压值为-120V时,镀层临界载荷为42N,硬度最高为235 HV0.025,摩擦系数为0.19.磨损机制由粘着磨损和磨粒磨损为主转变为以磨粒磨损为主.
关键词:
非平衡磁控溅射
,
铝合金
,
类石墨镀层
,
硬度
,
摩擦系数
傅莉
,
杜随更
,
介万奇
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.02.003
探讨了强电场环境下LY12铝合金摩擦焊接的热力过程,并采用多元线性回归法计算了LY12铝合金初始摩擦系数.结果表明,强电场的引入降低了摩擦焊接初始峰值扭矩和平衡扭矩,且电场强度越大,摩擦焊接初始峰值扭矩和平衡扭矩值越低,焊接接头的轴向缩短量越大,而电场环境下摩擦焊接界面的最高温度则与无电场作用时基本相同;此外,LY12铝合金的初始摩擦系数随摩擦界面温度升高而增大,随摩擦压力的增大而降低,有电场作用时的数值较无电场时略低.
关键词:
摩擦焊接温度
,
电塑性效应
,
摩擦扭矩
,
摩擦系数
陈百明
,
张振宇
,
刘晓斌
,
王珺
,
尹新权
材料科学与工程学报
为了研究钨对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,制备了钨含量分别为0%、3%、6%、9%的铜基摩擦材料,并在环一块摩擦试验机上进行了摩擦磨损性能的实验.结果表明,在钨含量小于3%以下的范围内,钨可以使铜基摩擦材料的硬度小幅提高,含量超过3%后反而使硬度有所降低.随着钨含量的增加,铜基摩擦材料的摩擦磨损性能得到了显著改善.
关键词:
摩擦材料
,
摩擦系数
,
磨损率
,
粉末冶金
,
粘着磨损
