渗硫表面摩擦过程中的弱腐蚀现象

对45钢和2Cr13不锈钢的渗硫表面进行磨损试验后发现,45钢渗硫层磨痕处产生了大量腐蚀剥落坑,而不锈钢渗硫层磨痕却未产生.利用AFM、SEM、XPS等先进设备分析了渗硫层弱腐蚀现象的产生机理,结果表明摩擦过程中,由于摩擦热的作用,渗硫层生成了具有弱腐蚀性的硫酸根,对没有耐蚀性能的45钢造成了腐蚀破坏,而不锈钢以其良好的耐蚀性免受腐蚀破坏.     

激光淬火渗硫复合层的抗高温摩擦磨损性能

采用网格化激光淬火和低温离子渗硫技术对42MnCr52钢进行复合表面处理,使用洛氏硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和能谱仪对表面改性层进行了表征分析,使用T11高温摩擦磨损试验机对复合处理前后的样品进行了高温摩擦磨损比较试验。结果表明:经激光淬火-离子渗硫复合处理后,在基材表面形成了激光淬火渗硫复合层,具有显著的抗高温摩擦磨损性能。与未处理样品相比较,硬度提高20%左右,摩擦因数降低约10%,磨损失重量减少50%以上。最后对激光淬火渗硫复合层的抗高温摩擦磨损机理进行了探讨分析。     

渗硫层对网格化激光淬火表面摩擦磨损性能的影响

利用低温离子渗硫技术在CrMoCu合金铸铁网格化激光淬火表面制备了渗硫层,分析了其形貌组成与结构,考察了渗硫激光复合表面的摩擦学性能。结果表明:渗硫层表面疏松多孔,在淬火区域硫化物颗粒细小,结构致密,其相组成主要为FeS;在干摩擦条件下,渗硫层能降低网格化激光淬火表面的摩擦因数,提高其耐磨性能,其主要原因是硫化物及摩擦化学反应生成的氧化物能在摩擦表面形成边界润滑膜,抑制了磨粒磨损和粘着磨损,有效减弱了网格化激光淬火表面"摩擦台阶"效应。     

活性屏离子渗硫层的制备及形貌结构研究

对7A52铝合金及45钢表面活性屏离子渗硫层的制备及形貌结构进行了研究.通过工装使7A52铝合金及45钢试样在高频脉冲等离子扩渗炉中处于零电位,并置于接阴极的不锈钢网状活性屏中.在离子渗硫过程中,利用不锈钢网状活性屏上形成的硫化物溅射下来,沉积到7A52铝合金及45钢试样表面,从而形成离子渗硫层.SEM、EDS及XRD检测分析结果表明,活性屏离子渗硫技术不仅可以获得传统离子渗硫技术一样的处理效果,而且还细化了硫化物颗粒尺寸,较好地解决了传统离子渗硫技术出现的边缘效应、工件打弧和空心阴极效应等问题.活性屏离子渗硫技术不仅可在钢铁材料上制备离子渗硫层,还可在非钢铁材料上制备离子渗硫层,为解决非钢铁材料的减摩耐磨问题提供了一条新的途径.     

活性屏离子渗硫层在40#油润滑条件下的摩擦学性能

应用活性屏离子渗硫技术,在CrMoCu合金铸铁表面制备出以FeS相为主的渗硫层。实验表明,在40#油润滑条件下,活性屏离子渗硫表面的摩擦因数比未渗表面大约降低了13%,与渗硫表面相近;体积磨损量比未渗表面减少了30%左右,与渗硫表面相似。由于活性屏离子渗硫层的主要成分为密排六方晶体结构的FeS,且其结构疏松多孔易于储存润滑油,因此具有良好的减摩、耐磨性能。     

基于纤维方向的C/SiC复合材料端面磨削实验研究

采用小直径金刚石砂轮对气相渗硅反应烧结工艺(Gaseous Si Infiltration,GSI)方法制备的C/Si C复合材料进行了端面磨削实验研究,探究了不同纤维方向的磨削性能,讨论了磨削用量对磨削力和磨削表面粗糙度的影响规律,采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对磨削表面形貌进行观测,分析了磨削损伤和磨削加工机理。结果表明:C/Si C复合材料不同纤维方向磨削性能不同,正常纤维方向磨削力最大,粗糙度最小;纵向纤维方向磨削力最小,粗糙度最大。材料以脆性断裂形式去除,磨削面损伤主要为纤维断裂、分层,Si C基体微裂纹,界面层失粘。通过理论分析推测碳纤维层主要作用是减弱微裂纹扩展程度和改变微裂纹扩展方向。     

几种固体润滑层的减摩抗磨性能与耐腐蚀性能研究

在MFT-R4000摩擦磨损试验机上考察了几种固体润滑层的减摩抗磨性能,并利用电化学工作站研究了其腐蚀电流和腐蚀电位的变化情况,分析了磨损表面的形貌和硫元素的化学价态变化。几种改性表面的耐腐蚀性能从好到坏的顺序为：NSL层〉SLD层〉离子渗硫〉基体;抗磨性能从好到坏的顺序为：NSL层〉SLD层〉离子渗硫〉基体;摩擦因数从大到小的顺序为：基体〉离子渗硫〉SLD层〉NSL层。NSL层的耐腐蚀性能和抗磨减摩性能最好,原因主要是基础油和纳米材料的润滑作用和屏蔽作用。     

自润滑材料工作机理验证与材料再生

在研究含油量低(HDV6)、中(HDV12)、高(HDV20)3种材料的滑动摩擦特性基础上,通过实验验证了自润滑材料工作机理;并发现自润滑材料失去自润滑特性后,通过对其重新浸油,可以使材料的自润滑性能再生.     

铁基非晶厚成形涂层的制备

利用高速电弧喷涂系统制备了FeBSiNb系铁基非晶厚涂层,采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、X射线衍射仪(X-Ray Diffraction,XRD)、透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy,TEM)、显微硬度计及万能拉伸试验机,分别对涂层的截面形貌、组织结构、显微硬度及拉伸应力应变进行了表征。结果表明:涂层厚度可达20 mm;涂层组织结构均匀致密,孔隙率在2.5%左右;涂层主要由非晶相及α-Fe相组成,其中非晶含量约为60%;与现有的FeBSiNb系非晶涂层相比,涂层平均显微硬度有所降低,约为826.8 HV0.1,拉伸断裂强度也有所降低,为211 MPa,而弹性应变有所提高,为0.69%。     

离子渗硫技术在装甲车辆中的应用

根据59式坦克发动机中几组易磨损的摩擦副,选用相应的材料,经离子渗硫处理后,测定了相应的摩擦学性能;又对59式坦克变速箱的四挡主动齿轮和侧减速器主动轴齿轮离子渗硫处理后,进行了实车考核。2组试验结果都表明,经渗硫处理后,零件和试样的摩擦学性能大大提高,说明离子渗硫技术能够应用于装甲车辆,且具有很大的军事效益和经济效益。     

摩擦电喷镀Ni-Co-MoS2复合镀层摩擦学性能研究

采用摩擦电喷镀技术制备Ni-Co-MoS2复合镀层,系统试验研究了复合镀层的摩擦学性能。结果表明,Ni-Co-MoS2复合镀层在滑动摩擦条件下,摩擦因数主要取决于镀层中MoS2微粒的含量、滑动速度和载荷;MoS2微粒的减磨作用,可有效改善镀层的耐磨性;在滑动摩擦条件下,Ni-Co-MoS2复合镀层的耐磨性能将随MoS2含量的提高而提高。     

活塞环表面CrTiAlN复合涂层的抗高温腐蚀性能研究

采用多弧离子镀技术,利用Cr靶和TiAl靶,在活塞环材料65 Mn钢基体上制备了CrTiAlN复合涂层,并对电镀Cr、CrN和CrTiAlN复合涂层在800℃下的抗高温腐蚀性能进行了比较分析,用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪观察分析了样品表面高温腐蚀氧化膜。结果表明:CrTiAlN复合涂层具有优异的抗高温腐蚀性能,在800℃时仍具有良好的抗高温腐蚀性能,其氧化机理是O向涂层内部扩散氧化,在高温腐蚀过程中,CrTiAlN涂层中的Cr发生了选择性氧化,优先形成了Cr2O3,CrTiAlN涂层氧化层区域的结构由外至里组成顺序为Cr2O3、Al2O3+TiO2、(Cr,Ti,Al)N。涂层外层的Cr2O3氧化物有利于阻碍氧元素向涂层内部扩散,能够降低涂层的高温腐蚀速度。     

AZ91D镁合金表面纳米TiO_2复合微弧氧化层耐蚀性能研究

为了提高AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷层的耐蚀能力,采用Na2SiO3电解液,添加入纳米TiO2,经微弧氧化,纳米TiO2颗粒复合入陶瓷层中,形成表面质量良好的纳米复合陶瓷质氧化膜。通过与普通微弧氧化陶瓷层比较,结果表明：纳米TiO2复合微弧氧化陶瓷层孔隙率降低,致密性提高,抗盐雾腐蚀性能提高1倍以上。     

磁控溅射工艺对CrN基复合涂层微观结构及摩擦学性能的影响

采用闭合场非平衡磁控溅射技术在不锈钢基体上制备了不同质量分数Mo的CrMoN复合涂层。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDX）和光电子能谱仪（XPS）,系统分析了CrMoN复合涂层的相结构、表面形貌、成分、原子化合价价态等,结果表明：添加Mo后,CrMoN涂层的择优取向由CrN涂层的（220）转变为（200）,CrMoN涂层中的Mo原子取代了CrN晶格中的Cr原子,形成（Cr,Mo）N置换固溶体。采用Nano Test 600硬度测试仪测定了CrMoN复合涂层的纳米硬度,结果表明：由于CrN相和MoN两种硬相的协同作用,使得CrMoN复合涂层的纳米硬度值增大。采用多功能摩擦磨损试验机测定了CrN涂层及CrMoN复合涂层的摩擦因数,结果表明：CrMoN复合涂层的摩擦因数低于CrN涂层,磨损过程中由于摩擦热反应生成大量MoO3,使得复合膜的摩擦因数降低,起到了一定的润滑效果,降低了磨损量。     

应用电弧喷涂技术治理舰船钢结构腐蚀

本文论述了舰船钢结构的腐蚀机理,腐蚀特点及影响因素.指出电弧喷涂铝复合涂层能够长期有效地对舰船钢结构进行腐蚀保护,延长舰船钢结构的使用寿命,这是其它任何腐蚀防护技术都难以实现的.电弧喷涂铝复合涂层的具体涂层设计是:电弧喷涂铝金属涂层十有机封闭涂料涂层十常规舰船面层涂料涂层.     

压电-正交基体复合半圆柱的界面端部开裂问题研究

建立了半圆柱形压电-正交基体复合材料界面端部开裂问题的力学模型,其中压电层为锆钛酸铅铁电陶瓷,基体为正交异性聚乙烯复合材料。综合利用位错模拟法、格林函数法和奇异积分方程法,对裂纹问题进行了理论分析。通过对应力强度因子进行数值求解和讨论,揭示了几何、物理参数对断裂行为的影响规律。从界面端部止裂的角度出发,找到了压电复合半圆柱的2种优化设计形式:一种是将"较软的内部基体"和"较硬的外部压电层"相结合;另一种是采用正交各向异性介电材料作为基体。另外,数值计算还表明:与剪切模量变化对应力强度因子的影响相比,压电系数和介电系数变化的影响至少要小2个数量级,因此后面二者对结构防断裂优化设计没有显著的实际意义。     

脉冲偏压离子镀的研究现状

脉冲偏压电弧离子镀的成膜过程远离热力学平衡态，与直流偏压电弧离子镀相比，具有成膜温度低、薄膜质量好和应力低等优点。从大颗粒净化作用、低温沉积、沉积速率、微观组织结构、内应力与结合强度、硬度等方面，综述了近年来脉冲偏压对薄膜性能影响的研究结果，重点讨论了机理方面的新成果，综述了脉冲偏压电源的研究状况，并对脉冲偏压电弧离子镀技术的应用前景进行了展望。     

超细矿物微粉改善2号坦克润滑脂摩擦学性能研究

采用球盘式摩擦磨损试验机，研究了羟基硅酸盐超细矿物微粉作为2号坦克润滑脂添加剂对钢／钢摩擦副的润滑性能，利用扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy，SEM）和X射线能谱仪（Energy Dispersive Spectrometry，EDS）分析了磨痕表面形貌及典型元素的面分布情况。结果表明：超细矿物微粉可显著改善2号坦克润滑脂的抗磨减摩性能，含2wt％矿物微粉的润滑脂同单一2号润滑脂相比，摩擦系数降低了约44％，钢盘磨损率降低了约70％，这与羟基硅酸盐可在摩擦表面形成一层富含O，Si，Mg，Al等元素的摩擦表面膜密切相关。