金属磨损自修复材料在轴承上的应用

来源 :第十届全国耐磨材料大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong494
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金属磨损自修复材料,是由一族含镁天然矿石材料的超细粉体构成的,添加在润滑脂(或油)中,轴承运转中,在摩擦表面金属磨损时产生的热能作用下发生化学置换反应,在滚动体和滚道的摩擦表面生成光洁度的铁基硅酸盐耐磨保护层(金属陶瓷层),使轴承的使用寿命获得大幅度提高。
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采用方镁石-尖晶石筑炉,刚玉-莫来石筑包,可大幅度地提高炉龄和包龄。规范冶炼工艺,重视造渣,保证白渣出钢。强化脱氧,浇注厚大件要保证钢中残铝量。合理使用冒口和冷铁,控制浇注温度、浇注速度,注意冒口切割,强化热处理操作,对耐磨铸钢件生产做到全面质量控制。
利用Zn-Ni合金中间层,在铝基体上用电化学共沉积法制各了Ni-CNTs复合镀层。采用销一盘式磨损试验机研究了纳米复合镀层的稳态摩擦磨损行为。实验结果表明:Zn-Ni合金中间层改善了复合镀层与铝基体的结合。由于碳纳米管的增强作用,Ni-CNTs复合镀层具有优良的耐磨性能;随着镀层中碳纳米管体积分数的增加,复合镀层的摩擦系数逐渐降低。
针对原磨料磨损数值模拟软件中的不足之处,对犁沟塑变脊构造了简单的模型,提出当材料伸长率不同时,应选择不同的脊形貌。通过划伤试验,测得了不同材料的fab系数,并利用这些测得的系数,重新进行了材料磨损率模拟计算,表明改进算法比原模拟结果更靠近实验值。
研究了球墨铸铁高应力三体腐蚀磨损和低应力冲蚀腐蚀磨损的特性及合金元素的影响。结果表明:球墨铸铁在中性介质中耐磨性最高,碱性介质次之,酸性介质最低。增加含硅量和添加铜、镍等合金元素可以提高腐蚀磨损耐磨性。随冲击角度的增加,冲蚀腐蚀磨损耐磨性增加。腐蚀磨损机理分析表明,高应力三体磨损,以磨料磨损为主,腐蚀作用较小;而低应力冲蚀磨损,则以粒子的冲蚀和介质的腐蚀共同作用为主。
分别用低铬铸铁、低碳钢、灰铸铁作为基材,制备并分析了WC颗粒增强表面复合材料杂质泵泵室宏观结构和显微组织。结果表明作为复合材料的基材,灰铸铁比低铬铸铁和低碳铸钢更适合于制作具有复杂异形曲面的杂质泵零件,且复合层厚度3~5mm,复合效果好。在对比冲蚀磨损试验中,WC灰铸铁基复合材科的耐冲蚀磨损性能是普通杂质泵材料Cr15M02的2.7倍。
以铸造WC和铸造黄铜为原料,采用熔体无压浸渗法制备出具有优异耐磨性能的WCp/cu复合材料,研究了浸渗方式、复合温度、浸渗时间、促渗剂等工艺因素对其组织、性能的影响,分析讨论了复合材料在二体静载磨粒磨损条件下的磨损特性。
将专家系统应用于耐磨材料选材过程中,建立了耐磨材料数据库和推理过程。详细讨论了组成本专家系统的五个功能模块,并利用产生式知识表示方法建立了推理规则知识库、数据库。为耐磨材料专家系统的建立创造了条件。
利用HCD离子溅镀机沉积晶粒大小介于60~120nm间的一系列TiCN硬质薄膜,包括单层TiCN硬质薄膜及渐进TiCN硬质薄膜,并利用穿透电子显微镜、X-ray绕射仪、超显微硬度计及磨耗试验机研究薄膜的显微结构、力学性质及其耐磨性质。研究结果显示其晶粒具有纳米级的TiCN渐进陶瓷硬质薄膜拥有较高的硬度值,其最高硬度达HV4600;磨耗试验证明TiCN渐进陶瓷硬质薄膜的耐磨性高于TiCN单层陶瓷硬质
金属磨损自修复剂可在机器运行状态下不解体地原位修复零件磨损表面,其作用原理是固体的力化学活化和反应。铁路机车应用修复剂在中修(300000公里)时解体观测表明,柴油机缸套和活塞环均无磨耗,缸套表面生成自修复保护层。文中评定了自修复保护层的厚度、硬度、表面粗糙度以及在无油润滑条件下活塞环/缸套配副的摩擦系数,还研究了实验室条件下生成的自修复保护层的显微硬度和磨损率。根据自修复保护层试样的表面分析结果
着重论述了我国抗磨铸件生产现状和抗磨铸件生产强国的差距,提出了我国抗磨铸件厂家亟待解决的若干技术问题,同时从作者的经验出发提出了加速我国抗磨铸件生产大国走向抗磨铸件生产强国的若干建议。