【摘 要】
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通过对8000km道路试验的结果分析,研究了汽车正时链的磨损失效机时以及销轴、套筒和滚子等元件摩擦表面的磨损形貌特征.结果表明,高速下的多冲及速度与载荷的交变特性是影响链条耐磨性能和多冲抗力的重要因素.在多种疲劳磨损机制下,循环摩擦热导致销轴、套筒元件摩擦副表面产生循环软化;在多冲循环接触应力作用下,滚子表层塑变、加工硬化及位错密度增中而产生循环硬化.利用这一动态循环特性,有助于汽车正时链的摩擦学
【机 构】
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吉林大学链传动研究所(吉林长春) 吉林大学材料科学与工程学院(吉林长春)
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通过对8000km道路试验的结果分析,研究了汽车正时链的磨损失效机时以及销轴、套筒和滚子等元件摩擦表面的磨损形貌特征.结果表明,高速下的多冲及速度与载荷的交变特性是影响链条耐磨性能和多冲抗力的重要因素.在多种疲劳磨损机制下,循环摩擦热导致销轴、套筒元件摩擦副表面产生循环软化;在多冲循环接触应力作用下,滚子表层塑变、加工硬化及位错密度增中而产生循环硬化.利用这一动态循环特性,有助于汽车正时链的摩擦学设计.
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原子氧是低地球轨道环境中影响材料性能的主要因素之一,考察原子氧对固体润滑材料摩擦学性能的影响,对于保证空间机械的可靠性具有重要意义.利用自行研制的微波ECR原子氧束流源和真空摩擦试验系统,研究了原子氧对MoS/PI粘结固体润滑涂层真空摩擦学性能的影响.结果表明:原子氧辐照使涂层粘结剂PI发生了氧化降解,减弱了涂层的附着力,导致耐磨寿命减小;在试验的事照时间内摩擦系数未见明显变化.
采用分子动力学模拟技术研究铜刚性针尖嵌入基体时发生的变形过程,揭示了基体温度、嵌入速度对界面法向力、材料变形行为的影响.模拟结果表明在等温边界条件下铜某些尖嵌入fcc晶体基体时,基体产生在45°角方向的位错.针尖和基体之间的最大引力、屈服力和断裂力随着基体温度的增加而减小.
采用自制的销-盘式摩擦磨损试验机MM-1000型制动摩擦磨损试验机研究了两种SiC颗粒增强铝基复合材料及目前汽车刹车盘材料广泛采用的灰铸铁(HT250)与半金属摩擦材料配副的制动摩擦学特性.结果表明:无论是模拟汽车的连续制动工况还是短时反复制动工况,颗粒增强铝基复合材料的耐磨性能均优于灰铸铁,摩擦系数与灰铸铁相当,摩擦系数的稳定性优于灰铸铁,同时质量仅为灰铸铁的1/3.因此,颗粒增强铝基复合材料是
在室温下,以蠕墨铸铁为销试样,以40Cr为盘试样进行了干滑动摩擦磨损试验.通过对销试样摩擦表面进行的微观结构分析表明,由于摩擦热、摩擦切应力的共同作用,在摩擦表面下的一定深度范围内形成了一层经过大塑性变形后的流变层.该流变层的组织形貌及性能特点与试样材质、接触正应力及摩擦切应力有关.在流变层内部,从表面向底部的不同深度处,P含量的分布呈现明显的不均匀性,从而导致硬度也呈明显的梯度变化.
采用自由基共聚的方法合成了一种新的水溶性C-甲基丙烯酸共聚物,经透射电子显微镜测试共聚物在水中的形貌,发现微球平均粒径为80nm.采用四球摩擦磨损试验机考察了所合成的C-甲基丙烯酸共聚物作为水基润滑剂的摩擦学性能,用扫描电子显微镜观察了钢球磨斑表面形貌.结果表明,一定浓度的该共聚物可有效降低摩擦系数,提高水基液的承载能力和减摩性能.
采用化学合成了TiO-PS复合纳米微球,并采用透射电子显微镜对其进行了分析表征.将这种微球用作水基添加剂,在四球摩擦磨损试验机上考察了其减摩抗磨性能,同时采用扫描电子显微镜分析了磨斑表面形貌.研究表明:这种添加剂具有良好的减摩和抗磨性能.
考察了Ni-Cr-CeF-CaF、Ni-Cr-CeF-PbO分别与SiN配副下的摩擦学性能,运用扫描电子显微镜分析了固体润滑剂在Ni-Cr合金/SiN摩擦副界面的转移行为.结果表明:在转移膜中CaF的存在有利于在SiN陶瓷上形成有效的转移膜;而软金属Pb与SiN陶瓷的润湿较差,不能在SiN陶瓷上形成软金属Pb的完整转移膜.
本文介绍了应用新型高效节能超音速等离子喷涂陶瓷涂层的进展.主要工作包括先进的高效超音速等离子喷涂系统的设计,超音速等离子焰流特性的研究以及它对等离子喷涂粒子的影响.同普通大气等离子喷涂系统相比,高效超音速等离子喷涂系统可大大提高陶瓷涂层的质量.
用不同能量和剂量的O和C对人工关节软骨材料--超高分子量聚乙烯(UHMWPE)分别进行了注入改性,以SiN球为销试样,UHMWPE为试盘组成摩擦副,在销-盘摩擦磨损试验机上评价了它们在干摩擦以及蒸馏水和血浆润滑条件下的摩擦磨损行为.用扫描电子显微镜观察注入和未注入样品表面及其磨痕形貌.结果表明,O和C注入均增强了UHMWPE在不同摩擦条件下的耐磨性,注O样品的耐磨性优于注C样品,尤其以能量为450
利用热压法制备了石墨和纳米SiC填充聚醚醚酮(PEEK)复合材料,并对它们在干摩擦条件下的摩擦磨损性能进行了研究,同时用扫描电子显微镜对磨损表面形貌进行了观察,进而对材料的磨损机理进行了分析与讨论.研究结果表明,纳为SiC体积分数为3.3﹪的石墨-纳米SiC-PEEK复合材料中的石墨含量较低时(体积分数<3.0﹪),纳米SiC和石墨有协同效应,使得石墨-纳米SiC-PEEK复合材料的摩擦磨损性能进