杨学锋
,
宋培龙
,
王守仁
,
杨丽颖
,
王砚军
人工晶体学报
为了探索自润滑陶瓷材料的开发及应用,采用冷压烧结工艺制备Al2O3/TiC/CaF2自润滑复合陶瓷材料.在摩擦磨损实验机上对其进行摩擦磨损实验,并对其摩擦磨损行为及自润滑效应进行分析.结果表明:在实验过程中,Al2O3/TiC/CaF2复合陶瓷材料物理机械性能优于同条件下制备的Al2O3/TiC复合陶瓷材料,且具有较低的摩擦因数和磨损率,其减摩抗磨效果明显,具有一定的自润滑效应,其减摩抗磨机理为摩擦驱动下CaF2存在于摩擦副表面,形成减摩抗磨层,在表面形成一层平整、光滑的自润滑层,增加摩擦表面实际接触面积,起到自润滑效应.
关键词:
自润滑
,
减摩抗磨
,
摩擦特性
,
复合陶瓷
杨学锋
,
王守仁
,
杨丽颖
,
王砚军
,
张冰
,
宋培龙
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11652
采用冷、热压烧结技术分别制备了WC-8Co和Al2O3-TiC两种拉拔模具. 研究了该两种不同拉拔模具用于实际拉拔加工45#钢线时的摩擦磨损行为, 并对其磨损机理进行了分析. 结果表明: 两种拉拔模具均具有较好的强度和硬度, 能较好地进行拉拔加工, 其内孔磨损在工作区及定径区最为严重, 磨损面有金属脱落元素、模具颗粒脱落元素及润滑脂残留物. WC-8Co和Al2O3-TiC两种拉拔模具的磨损机理不尽相同, WC-8Co模具主要为粘着磨损和磨粒磨损, 而Al2O3-TiC模具则以磨粒磨损和表面疲劳磨损为主. Al2O3-TiC拉拔模具更适合于45#钢线材的拉拨.
关键词:
拉拔模具; 磨损行为; 硬质合金; 复合陶瓷
宋培龙
,
杨学锋
,
王守仁
,
杨丽颖
,
王砚军
,
马涛
人工晶体学报
采用真空热压烧结的方式制备出Al2O3-TiC/Al2O3-TiC-CaF2叠层陶瓷拉拔模具坯体.通过显微压痕强度实验,研究Al2O3-TiC层和Al2 O3-TiC-CaF2层的叠层厚度和层厚比对陶瓷材料硬度和断裂韧性的影响,并且用有限元方法对叠层陶瓷材料烧结过程中的残余应力进行分析.结果表明:Al2O3-TiC/Al2O3-TiC-CaF2叠层陶瓷拉拔模具坯体具有良好的层间界面,晶粒结合紧密;在模具坯体叠层部分总高度不变的情况下,当叠层数目为5,层厚比(Al2O3-TiC层:Al2O3-TiC-CaF2层)为1∶1时,叠层陶瓷拉拔模具坯体的硬度值和断裂韧性值达到最大,分别为18.2 ±0.3 GPa和5.7 ±0.2 MPa·m1/2;在烧结冷却过程中,由于不同材料层的热膨胀系数和弹性模量而引起的残余应力是该叠层陶瓷拉拔模具坯体具有良好机械性能的原因.
关键词:
拉拔模具
,
陶瓷材料
,
叠层
,
有限元
,
结构优化
王敏
,
王守仁
,
王砚军
,
杨丽颖
,
赵方
材料热处理学报
利用光学显微镜(OM)和扫描电镜悬挂的EBSD背散射衍射实验观察并研究了ZK60镁合金铸轧条带在热压(350℃/0.1s-1)及退火处理(退火温度分别为250,300,350和400℃,退火时间分别为100,1000,5000,10000和50000 s)条件下的微观结构组织与织构演变.利用动态再结晶理论分析了ZK60镁合金铸轧条带、条带经小应变变形和大应变变形条件下的微观结构演变机理,利用静态再结晶理论分析了试样在不同热处理条件下的组织变化.结果表明,铸扎条带在热压变形后基面织构由弱变强,滑移和孪生导致动态再结晶发生,随应变增加,出现剪切带,晶粒明显细化.退火后基面织构逐渐弱化,基面沿轧制方向发生倾转,材料发生了明显静态再结晶.
关键词:
ZK60镁合金
,
铸轧条带
,
热压变形
,
静态再结晶
,
微观结构演变
,
退火
杨学锋
,
王守仁
,
杨丽颖
,
王砚军
,
张冰
,
宋培龙
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11652
采用冷、热压烧结技术分别制备了WC-8Co和Al2O3-TiC两种拉拔模具.研究了该两种不同拉拔模具用于实际拉拔加工45#钢线时的摩擦磨损行为,并对其磨损机理进行了分析.结果表明:两种拉拔模具均具有较好的强度和硬度,能较好地进行拉拔加工,其内孔磨损在工作区及定径区最为严重,磨损面有金属脱落元素、模具颗粒脱落元素及润滑脂残留物.WC-8Co和Al2O3-TiC两种拉拔模具的磨损机理不尽相同,WC-8Co模具主要为粘着磨损和磨粒磨损,而Al2O3-TiC模具则以磨粒磨损和表面疲劳磨损为主.Al2O3-TiC拉拔模具更适合于45#钢线材的拉拨.
关键词:
拉拔模具
,
磨损行为
,
硬质合金
,
复合陶瓷
王砚军
,
刘佐民
,
王守仁
机械工程材料
采用熔融铅-锡-银-稀土系固体润滑剂与TiC/FeWCrMoV微孔金属陶瓷预制体真空压力熔渗复合法制备浸渗型高温自润滑复合材料,研究了制备工艺参数对该复合材料熔渗质量及其性能的影响,以确定其最佳工艺,并在高温摩擦磨损试验机上考察了其摩擦磨损性能;用扫描电子显微镜和光电子能谱仪分析了材料的显微组织及其磨损表面的形貌.结果表明:其最佳烧结工艺为1 230℃烧结保温60 min,最佳熔渗工艺为750℃、5 MPa压力下熔渗60 min;可得到由金属陶瓷硬质相与多元润滑剂软质相组成的互穿网络结构高温自润滑复合材料,当润滑荆体积分数超过一定量时(＞13%)该材料既具有高的强韧性和耐磨性,又具有良好的高温摩擦学性能.
关键词:
金属陶瓷
,
高温自润滑
,
摩擦磨损
,
熔渗
王砚军
,
刘佐民
,
杨丽颖
材料科学与工程学报
采用熔融固体润滑剂和微孔金属陶瓷预制体的真空压力浸渗复合技术,制备出浸渗型互穿网络结构TiC/FeCrWMoV系高温自润滑复合材料.利用XP型高温摩擦磨损试验机考察其摩擦磨损性能,运用扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(EDXA)和X射线衍射(XRD)分析磨损表面成分、形貌和结构,探讨了该材料的高温自润滑机理.结果表明:高温摩擦磨损过程中,浸渗于复合材料微孔中的固体润滑剂扩散析出,并在摩擦表面形成含有PbWO_4、PbO、SnWO_4、Ag_2 WO_4、Ag_3 Sn等氧化物和金属间化合物的润滑膜是其在高温下具有良好自润滑性能的主要原因;摩擦界面的微孔结构是影响浸渗复合式高温自润滑材料摩擦过程中润滑膜完整性的主要因素.Pb-Sn-RE三元系复合固体润滑剂中加入Ag元素可以防止润滑膜表层开口孔隙的封闭,有助于浸渗复合式高温自润滑复合材料孔隙中固体润滑剂的持续扩散析出,以保证摩擦磨损过程中润滑膜的持久性和完整性.
关键词:
金属陶瓷
,
自润滑机理
,
摩擦磨损
,
浸渗
,
复合材料
韩田田
,
王砚军
,
杨丽颖
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201512015
建立了高温自润滑微孔预制体的孔结构模型，并得到了适用于不同堆积模式的平均孔径和孔径分布的计算公式；通过模仿生物体汗腺结构设计并制备了高温自润滑微孔预制体，测量了其平均孔径和孔径分布并验证了体心立方堆积模式下的计算公式。结果表明：平均孔径和孔径分布的计算值和试验值基本吻合，由孔结构模型推导的平均孔径和孔径分布的计算公式可以较好地描述孔径大小和孔径分布等参数；随着烧结温度的升高，微孔预制体的平均孔径和孔径分布区间减小；随原料 TiC 和 M2粉末平均粒径的减小，其预制体的平均孔径和孔径分布区间也相应减小。
关键词:
高温自润滑
,
微孔预制体
,
孔结构模型
,
验证
