王文昌
,
盛天原
,
孔德军
,
赵本国
材料热处理学报
采用等离子喷涂工艺在H13热作模具钢表面制备了WC-12Co涂层,通过SEM、EDS和XRD等手段分析了试样表面-界面形貌、面能谱和物相组成,并通过磨损试验考察了其摩擦性能.结果表明,WC-12Co涂层主要成分是WC硬质相,均匀分布在涂层中,没有出现富集现象,具有良好的硬度和耐磨性能;在喷涂过程中没出现W3O,涂层具有较好的抗氧化能力;涂层厚度约为400 μm,结合界面为机械结合+局部微冶金结合方式;WC-12Co涂层其摩擦系数约为0.399,表现出良好的减摩性能和抗磨损能力;磨痕处化学元素分布较为均匀,在周期性碾压力作用下涂层在片状衔接部位结合力较弱处诱发裂纹,出现WC和Co开裂的失效现象.
关键词:
等离子喷涂
,
WC-12Co涂层
,
面扫描
,
线扫描
,
摩擦系数
,
磨损形貌
李健
,
陈中兴
材料保护
为了研究激光淬火对LZ50车轴钢组织形貌及摩擦磨损性能的影响,对LZ50车轴钢进行表面激光淬火处理.采用金相显微镜分析了LZ50车轴钢淬火前后的组织及晶粒度,通过场发射扫描电镜分析了淬火硬化层的界面形貌,利用X射线残余应力衍射仪分析了残余应力及残余奥氏体含量,利用摩擦磨损试验机研究了摩擦系数和磨损形貌,讨论了激光淬火对摩擦系数和磨损机制的影响.结果表明:激光淬火之后,LZ50车轴钢组织由粗大的珠光体+铁素体+奥氏体变为细小的珠光体+残余奥氏体,晶粒度等级由3级变为7级;淬火硬化层厚3μm,残余应力由原来的拉应力(137.1±38.0) MPa降低为压应力(-165.5±15.0)MPa,奥氏体含量由11.2％降低为3.1％;LZ50车轴钢激光淬火后平均摩擦系数较淬火前降低了13.9％,磨损机制由黏着磨损变为磨粒磨损.
关键词:
激光淬火
,
LZ50车轴钢
,
残余应力
,
摩擦系数
,
磨损形貌
郭皓元
,
孔德军
材料热处理学报
采用阴极离子镀方法在YT14硬质合金刀具表面制备了TiN涂层,用高温摩擦磨损试验机考察TiN涂层在500℃高温下摩擦-磨损行为.通过扫描电镜观察涂层表面-界面形貌和高温磨损后表面形貌,用XRD分析了TiN涂层物相变化,并用EDS能谱仪对结合界面进行线扫描分析和磨痕进行面扫描分析,同时用工具显微镜观察了表面犁沟形貌,对TiN涂层500℃下磨损机理进行探讨.结果表明,TiN涂层在500℃磨损后发生高温氧化,TiN涂层表面磨痕处主要以TiO2为主,这些氧化层起到了润滑减摩的作用,适合于高速切削与干式切削;在5N载荷作用下,TiN涂层的摩擦系数平均值为0.7116;在高温下TiN涂层表现为氧化磨损,同时伴随着一定的磨粒磨损和黏着磨损.
关键词:
阴极离子镀
,
TiN涂层
,
高温摩擦
,
摩擦系数
,
磨损形貌
刘泽宇
,
魏昕
,
谢小柱
,
华显刚
,
洪继伟
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.10.006
目的：优选陶瓷刀具表面微织构形貌,以获得减摩性能较好的微织构。方法采用摩擦磨损实验,单因素研究微织构对陶瓷刀具摩擦磨损性能的影响。测定不同形貌织构刀具的表面摩擦系数,对比其表面磨损形貌,并通过有限元分析软件ABAQUS对微织构表面摩擦过程进行有限元仿真分析,研究不同织构对刀具应力分布的影响。结果在载荷90 N、转速300 r/min、时间30 min的条件下进行摩擦磨损实验,无织构刀具表面摩擦系数约为0.42；放射状微织构刀具的微织构方向与对磨副运动方向垂直,其摩擦系数最低,约为0.35。有限元仿真分析表明,无织构刀具应力集中出现在对磨副与刀具接触的前沿,约16.68~18.19 MPa,应力集中容易引起局部磨损；微织构方向与速度方向垂直时,等效应力值约为21.96~31.37 MPa,应力分布更为均匀,应力较大值分布在微织构沟槽的两侧,刀具更耐磨。结论相比于无织构刀具,加工微织构会使得刀具表面摩擦系数降低,耐磨损性能提高,应力分布更为均匀。
关键词:
微织构
,
陶瓷刀具
,
激光加工
,
摩擦磨损性能
,
摩擦系数
,
磨损形貌
孔德军
,
付贵忠
,
周朝政
,
王文昌
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.10.010
通过TD(热扩散)处理方法在Cr12MoV冷作模具钢表面制备了一层VC改性层,利用SEM,EDS,XRD和划痕法等手段对改性层组织形貌,成分和结合强度进行了表征,并与GCr15钢柱对磨进行了干摩擦滑动磨损实验,研究其在不同载荷下摩擦性能和往复磨损特性.结果表明:改性层是由VC相组成,其界面结合方式为冶金结合,划痕法测得改性层平均结合强度为51.2N;稳态摩擦因数随着载荷的增加而增大,合理的载荷减小摩擦因数和磨损量,往复磨损机制主要为磨粒磨损;VC改性层能够显著提高Cr12MoV钢的表面硬度和承载能力,可以显著改善其耐磨性能,VC改性层高硬度和结合强度是提高耐磨性的主要机制.
关键词:
TD处理
,
VC改性层
,
摩擦因数
,
磨损形貌
,
能谱分析
张长桃
,
王美玲
,
王晓雷
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.002
目的 研究表面织构对金属-聚甲醛(POM)摩擦副磨损行为和机理的影响.方法 通过光刻-电解的方法加工出带有不同参数凹坑的不锈钢试样与聚甲醛(POM)材料配副,在万能摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损实验,以评价其摩擦学性能.利用光学显微镜、三维形貌仪和SEM对磨损后的表面形貌以及磨屑形态进行观察分析.结果 凹坑深度为5μm、面积率为10%时,减磨效果最明显,磨损率相比无织构试样下降了36.2%.凹坑深度为10μm时,表面织构的引入起到了增大磨损的效果.结论 合适参数的表面织构能够有效减小大面积的材料粘着转移现象,对摩擦副具有良好的减磨效果.不恰当的表面织构参数会在凹坑边缘引发严重的应力集中现象,导致不锈钢试样对软材料微切削作用产生,这也是材料磨损率急剧增大的原因.
关键词:
表面织构
,
聚甲醛
,
磨损率
,
磨损形貌
,
磨屑形态
,
磨损机理
付贵忠
,
孔德军
,
张垒
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.04.009
利用激光对Cr12MoV冷作模具钢盐浴渗铬后进行表面激光淬火处理,通过SEM扫描电镜和X射线衍射仪分析渗铬层组织结构和物相组成,考察渗铬层摩擦因数与磨损性能,对磨损机理进行讨论.结果表明:渗铬层厚度约为20μm,Cr含量呈梯度分布,在渗铬层中形成富集层;渗铬层物相由CrC3,CrC2,(Fe,Cr)2 C3和Cr组成,经渗铬十激光淬火后渗铬层表面形成致密Cr2O3膜;渗铬层-基体为冶金十机械结合方式,经渗铬十激光淬火后冶金结合能力增强;用SiC陶瓷球为对磨件进行干摩擦磨损实验,经渗铬十激光淬火后渗铬层平均摩擦因数为0.5795,比原始状态和渗铬处理分别降低了40.9%和19.2%,减少了黏着磨损,磨损形式为磨料磨损,淬硬层和硬质相是提高磨损性能的主要机制.
关键词:
渗铬
,
激光淬火
,
摩擦因数
,
磨损形貌
孙士雷
,
赵杰
,
赵灿
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.04.028
采用肯纳KYHS10陶瓷刀具对高温合金GH4169进行了高速铣削加工试验,结合Dino显微镜和扫描电镜观察了陶瓷刀具在高速铣削加工后的磨损形貌,并分析了在不同的切削参数下的刀具磨损机理.试验结果表明:陶瓷刀具的磨损形貌主要表现为沟槽磨损、前刀面月牙洼磨损、后刀面磨损、微崩刃和剥落等,主要的磨损机理为黏结磨损、扩散磨损、磨料磨损等,并且在不同的切削参数下磨损机理不同.黏结磨损随切削速度的提高逐渐加剧,磨粒磨损随切削速度的提高而下降.
关键词:
陶瓷刀具
,
高温合金GH4169
,
磨损形貌
,
磨损机理
黄为民
,
赵军
,
艾兴
,
王大伟
,
王桂杰
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.20160803002
通过高速铣削试验与环-块摩擦磨损试验,借助白光干涉仪、超景深三维显微镜、显微硬度计等分析检测设备,研究了走刀路径对淬硬模具钢SKD11表面摩擦特性的影响.结果表明:球铣加工表面摩擦特性具有方向性,当走刀方向与摩擦方向垂直时,摩擦因数最小,磨痕宽度最窄,当二者夹角成45°时,摩擦因数最大,磨痕宽度最宽.球铣走刀路径影响加工表面形貌取向,表面形貌通过改变接触应力和磨屑捕捉能力来影响犁耕效应和黏着效应,进而影响摩擦特性.干摩擦工况下,主要磨损机理是磨粒磨损与氧化磨损,试验15 min后表面微沟槽形貌均已消失;而润滑工况下,表面微沟槽依然清晰,走刀路径与摩擦方向夹角成0°与45°试样表面出现磨粒磨损特征,而夹角成90°试样表面无明显划痕,表明采用该路径进行球铣加工具有较好的减磨效果.
关键词:
高速球铣
,
刀具路径
,
摩擦因数
,
磨损形貌
,
磨损机理
