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在橡胶轮磨料磨损实验机上考察了40Cr钢基体上离子氮化与离子镀TiN复合涂层在苜蓿草粉软磨料下的摩擦学特性.采用划痕法测定了涂层的结合力,利用XRD分析了涂层的相结构,应用扫描电子显微镜观察分析了涂层磨损表面形貌和磨损机理.结果表明:离子氮化与离子镀TiN复合涂层的膜基结合力和硬度均高于TiN涂层；其对于苜蓿草粉软磨料的耐磨性也高于TiN涂层和渗氮层；离子氮化过渡层能显著提高TiN涂层的膜基结合力并改善薄膜的韧性；涂层能有效限制硬质颗粒对基体的压嵌和切削.涂层在苜蓿草粉软磨料下的磨损机制既包括硬质颗粒磨料条件下的切削磨损,也包括软磨料条件下的多次塑性变形和周期疲劳磨损.涂层硬度和韧性的共增可以提高其对软磨料的耐磨性.

关键词: TiN , 复合涂层 , 过渡层 , 软磨料摩擦磨损特性

环模材料抗植物磨料磨损激光淬火工艺参数优化

黄晓鹏 , 吴劲锋 , 万芳新 , 黄建龙 , 张克平

材料科学与工程学报

为了探索提高环模材料抗植物磨料磨损的表面强化工艺,对环模常用材料45#钢进行激光淬火处理,通过磨料磨损试验,利用正交试验设计,探讨了不同激光淬火工艺参数对材料耐磨性的影响.试验数据分析显示:3个工艺参数对磨损量影响大小顺序为激光功率、扫描速度和光斑直径,耐磨性的最优参数组合为激光功率2050W、扫描速度20mm/s、光斑直径4mm.植物磨料对未经激光淬火的45#钢的磨损机制主要为显微切削十粘着磨损,激光淬火后的45#钢磨损机制主要为机械抛光十显微切削,且其表面犁削深度较之未经激光淬火处理的试件明显浅而窄.

关键词: 环模材料 , 激光淬火 , 植物磨料 , 磨损 , 正交试验

农业纤维物料对9SiCr钢磨损性能的影响

张炜 , 吴劲锋 , 黄晓鹏 , 王芳

材料热处理学报

在磨料磨损试验机上,以农业纤维物料为磨料对不同热处理工艺下的9SiCr钢试样进行磨料磨损试验,通过测定硬度和冲击韧度观察显微组织和磨损表面的形貌,分析了农业纤维物料对9SiCr钢的磨损行为的影响.结果表明,软磨料磨损中伴有硬磨料磨损的特征;9SiCr钢的磨料磨损以显微切削机制为主导,疲劳磨损机制引起的剥落现象并不明显;在软磨料磨损中,足够高的材料硬度是9SiCr钢能够有效抵抗磨料磨损的首要前提,但硬度与耐磨性并不呈函数关系,当硬度升到适当高度时,提高韧度达到硬度和韧度的合理配合可以提高耐磨性.

关键词: 农业纤维物料 , 9SiCr钢 , 热处理 , 磨料磨损

40Cr热喷涂件抗植物磨料磨损性能试验

万芳新 , 吴劲锋 , 杨卉 , 黄晓鹏

材料科学与工程学报 doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.02.018

在苜蓿草颗粒制粒过程中,苜蓿草粉对金属材料的磨损是导致环模失效的主要原因.为了探索提高环模材料抗植物磨料磨损的表面强化工艺,利用火焰喷涂技术对40Cr钢进行表面强化处理,通过磨料磨损试验,探讨了不同重熔时间对材料耐磨性的影响,利用XRD分析了涂层的相结构,应用扫描电镜观察分析了涂层磨损表面形貌和磨损机理.结果表明,重熔时间是影响火焰喷涂涂层性能的重要因素,当40Cr基体的Ni60A自熔性合金涂层的厚度为1mm,保温时间为8h时,10min为较合理的重熔时间.热喷涂工艺提高了40Cr材料的抗苜蓿草粉的显微切削能力,形成的犁沟浅,表面颗粒在循环载荷的作用下产生犁削现象,并伴有表面裂纹.颗粒周边的裂纹在循环应力的剪切作用下萌生扩展,最终呈层状剥落.

关键词: 环模材料 , 火焰喷涂 , 重熔时间 , 植物磨料 , 磨损