王文秀
,
蔡振兵
,
钱浩
,
李晨
,
谢永诚
,
米雪
,
彭金方
,
朱旻昊
中国有色金属学报
在卧式高温微动磨损试验机(PLINT TE77)上，采取线接触方式，研究690合金传热管/405不锈钢抗振条在干态不同温度下的切向微动磨损特性。在试验参数为法向载荷40 N、位移幅值100μm、频率5 Hz和循环次数1×105次的条件下，分别在25、90、200和285℃这4种不同温度下进行切向微动磨损试验。结果表明：微动工况均处于滑移区，90℃时稳态摩擦因数最高；当温度升高到200和285℃时，摩擦因数经过下降期后出现一个更加明显的下降阶段，这与界面的高温氧化有关。磨损机制是磨粒磨损、氧化磨损和剥层，磨痕表面在低温(25和90℃)时的氧化程度比高温(200和285℃)时的严重。90℃时的磨损量比其他温度时的都高，这可能与界面水蒸气蒸发和表面摩擦氧化有关。
关键词:
690合金
,
抗振条
,
微动磨损
,
蒸汽发生器
,
传热管
左孔成
,
蔡振兵
,
宋川
,
彭金方
,
莫继良
,
沈火明
,
朱旻昊
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.04.014
以球/平面接触方式,进行炭纤维织物复合材料与GCr15钢球之间的扭动微动磨损实验研究,讨论纤维取向对微动磨损性能的影响.结果表明:该材料与金属材料类似,均存在3个微动运行区域,即部分滑移区、混合区以及滑移区,微动磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损.炭纤维复合材料微动摩擦磨损性能表现出明显各向异性特征,即纤维平行且垂直于接触表面的纤维混合排布(N取向)复合材料的摩擦耗散能和磨损量均小于纤维平行于接触表面的P取向.在混合区域,磨损区半径随循环周次的增加而逐渐增大,且N取向小于P取向.
关键词:
炭纤维织物复合材料
,
微动磨损
,
扭动微动
,
纤维取向
,
各向异性
林晓锋
,
吕俊超
,
刘建华
,
黄洁
,
彭金方
,
蔡振兵
,
朱旻昊
材料保护
研究钢/铝配副的线接触微动磨损具有重要的理论意义和工程价值,过去对其报道不够.在电磁激振微动磨损试验机上,采用自调节式线接触夹具,对5083铝合金/35 CrMo钢摩擦副进行线接触式切向微动磨损,研究了其在线接触条件下的切向微动磨损行为.结果表明:在线接触条件下,5083铝合金/35 CrMo钢的微动运行区域存在部分滑移区、混合区和滑移区;部分滑移区摩擦系数较小,混合区摩擦系数峰值最大;部分滑移区损伤轻微,接触呈不连续特征,混合区和滑移区磨损严重;5083铝合金的磨损体积随着位移幅值的增加而增加,磨痕表层有微裂纹;5083铝合金/35CrMo合金钢的磨损机制主要为磨粒磨损和疲劳磨损.
关键词:
微动磨损
,
线接触
,
5083铝合金
,
35CrMo钢
,
磨损机制
赵磊
,
蔡振兵
,
张祖川
,
张旭
,
林映武
,
彭金方
,
朱旻昊
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.082
采用球面接触往复移动方式,使用UTM-2摩擦磨损试验机考察了石墨烯作为润滑油添加剂的摩擦磨损性能.用TEM、SEM、XRD、红外光谱、拉曼光谱等手段对石墨烯的形貌和结构进行表征,用PAO4作为基础油和添加质量分数为0.01％石墨烯(GP)的润滑油进行对比,研究了在不同温度和不同织构面积率下的摩擦学性能.结果表明:在润滑油中添加石墨烯能显著改善摩擦磨损性能,温度为60℃和100℃时的效果最明显.在60℃和100℃工况下,在PAO4基础油中相对于原始表面各种织构都增大了摩擦系数和磨损率,在25℃和1 50℃工况下表面织构对摩擦磨损的影响不大;使用含有石墨烯的润滑油在不同温度下织构面积率为5％时摩擦系数较低,织构面积率为20％时摩擦系数较高,织构面积率为10％时磨损率较低.
关键词:
无机非金属材料
,
石墨烯
,
添加剂
,
织构
,
摩擦磨损
周琰
,
彭金方
,
赵磊
,
王文健
,
李炜
,
金学松
,
朱旻昊
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.02.012
在MMS-2A滚滑试验机上采用法向载荷120N(模拟轴重16t),转速500r/min,研究京沪高速铁路用钢轨U71MnK和车轮ER8配副在不同滑滚比下的材料损伤行为.利用SEM,EDX对不同滑滚比下的磨痕及剖面形貌和磨损表面元素进行分析.结果表明:不同滑滚比下摩擦因数变化趋势反映材料损伤的过程;轮轨材料的硬化程度随滑滚比增加而增加;不同滑滚比条件下的损伤机制不同:在近似滚动条件下,轮轨材料损伤较轻,主要为氧化磨损和局部剥落.随着滑滚比增加,轮轨材料损伤逐渐发展为疲劳磨损为主,并伴随氧化磨损和磨粒磨损,且磨粒磨损程度随滑滚比的增加而增加.
关键词:
滑滚比
,
轮轨
,
材料损伤
,
磨损
沈明学
,
彭金方
,
郑健峰
,
宋川
,
莫继良
,
朱旻昊
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.12.019
介绍了微动疲劳的概念和实验装置,详细综述了微动疲劳的国内外研究现状,全面地分析讨论了微动疲劳的影响因素(接触压力、滑移幅值、实验频率、摩擦力、环境、材料性质)、损伤机理、寿命评估方法和防护措施,并提出了今后研究的展望.
关键词:
摩擦磨损
,
微动摩擦学
,
微动疲劳
左孔成
,
张林
,
彭金方
,
肖新标
,
金学松
,
朱旻昊
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.05.015
通过在丁腈橡胶 NBR/受阻酚类抗氧化剂AO-2246共混物中填充不同形态填料(玻璃纤维和炭黑)，考察对其动态力学性能的影响。并通过动态力学性能分析仪、扫描电镜以及红外光谱等表征手段研究发现，分别填充两种不同类型填料于 NBR/AO-2246共混物中，杂化阻尼复合材料阻尼值均呈下降趋势。填充炭黑相比短纤维，具有较为优异的阻尼性能，且随着炭黑粒径的增大阻尼峰有被拓宽的趋势。结果表明，填料导致阻尼值下降主要归因于 NBR 与 AO-2246生产的分子间氢键逐渐消失；填充不同形态填料，杂化阻尼复合材料呈现不同阻尼特性，归因于材料内部形成不同内部微观结构，即在其内部形成了大量界面，使分子间运动呈现不同的滞后现象；而不同粒径炭黑对阻尼峰的影响，可从界面区数量得到解释。
关键词:
杂化阻尼
,
炭黑
,
短纤维
,
填料形态
,
氢键
罗军
,
蔡振兵
,
莫继良
,
彭金方
,
朱旻昊
材料热处理学报
利用超音速火焰喷涂技术在LZ50钢基材表面制备WC-27CrNi涂层.对WC-27CrNi涂层及其基体材料在干态不同角位移幅值下进行转动微动磨损试验,并利用扫描电子显微镜、能谱仪和3D轮廓仪对磨痕进行微观分析.试验结果表明:与基材相比,WC-27CrNi涂层在部分滑移区的运行范围向左移动,滑移区的运行范围增大.在部分滑移区,涂层的摩擦系数呈“跑和-爬升-稳定”3个阶段,明显低于基材,且损伤十分轻微;滑移区,涂层剥落的硬质颗粒使得稳定阶段摩擦系数高于基材,磨损机制为磨粒磨损、氧化磨损和剥层.
关键词:
转动微动
,
摩擦学行为
,
超音速火焰喷涂
,
WC-27CrNi
刘大伟
,
彭金方
,
田来
,
宋川
,
刘建华
,
朱旻昊
机械工程材料
在不同弯曲载荷水平下,对30CrNiMo8合金钢进行了系统的弯曲微动疲劳试验,建立了其微动疲劳S-N曲线,讨论了其弯曲微动疲劳特性及相关规律.结果表明:30CrNiMo8钢弯曲微动疲劳的SN曲线明显不同于常规疲劳的,呈现“C”曲线特征;随着弯曲载荷的增加,微动依次运行于部分滑移区、混合区和滑移区;在混合区,裂纹最易萌生且微动疲劳寿命最短;微动损伤区的磨损机制主要为磨粒磨损、氧化磨损和剥层;弯曲微动疲劳裂纹的扩展表现为三个不同的阶段,第一阶段裂纹斜向扩展,以接触应力控制为主,第二阶段裂纹转向,受接触应力和弯曲应力共同控制,第三阶段裂纹扩展方向变为垂直方向,以弯曲应力控制为主.
关键词:
弯曲微动疲劳
,
微动损伤
,
疲劳寿命
,
裂纹扩展
左孔成
,
张林
,
彭金方
,
蔡振兵
,
朱旻昊
高分子材料科学与工程
首先制备丁腈橡胶(NBR)/2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)共混物,然后添加不同含量的绢云母粉,获得了不同阻尼性能的复合材料.采用动态力学分析、红外光谱以及扫描电镜等手段研究了绢云母粉加入后的改善阻尼性能的机理.研究结果表明,绢云母粉的加入,不仅提高了NBR/AO-2246共混物的损耗角正切值(tanδ),而且储能模量(E')和损耗模量(E")均得到提高.通过红外光谱分析可知,分子间氢键效应不是导致NBR/AO-2246/绢云母共混物高阻尼性能的原因.结合扫描电镜分析表明,高阻尼性能是无定形态小分子AO-2246具有高阻尼性能和绢云母与NBR基体间摩擦耗散能量共同作用的结果.储能模量的增大是绢云母粉特殊的高厚径比层状结构引起的补强效应所致.
关键词:
丁腈橡胶
,
绢云母粉
,
受阻酚AO-2246
,
损耗角正切
