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
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
张晓宇
,
任平弟
,
蔡振兵
,
彭金方
,
刘建华
,
朱旻昊
中国有色金属学报
采用改进后的PLINT高温可控气氛的微动磨损试验机，研究Inconel 690合金在300℃氮气及法向交变载荷条件下的微动磨损机制和动力学特性。结果表明：微动运行行为与激振频率密切相关，微动的Ft?D曲线呈现摩擦力周期波动的平行四边形型特征，微动运行于滑移区。在300℃氮气环境中，摩擦力的动态变化可以分为5个阶段，即跑合阶段、上升阶段、峰值阶段、下降阶段和稳定阶段。Inconel 690合金的微动损伤行为强烈地依赖于载荷、位移幅值、环境温度、气氛及激振频率等试验条件。从表面损伤形貌看，损伤微结构与试验参数密切相关；由于交变法向力和切向力共同作用，微动产生叠加效应，使剥层现象更加突出。在300℃氮气环境下，Inconel 690合金的损伤机理主要表现为磨粒磨损和剥层。
关键词:
Inconel 690合金
,
交变载荷
,
微动
,
高温
,
叠加效应
,
剥层
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
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
易敬华
,
林修洲
,
蔡振兵
,
沈明学
,
何莉萍
,
朱旻昊
功能材料
在新型恒温扭动微动腐蚀实验装置上,通过改变角位移幅值,在恒温37℃的25%血清溶液中对Ti6Al4V合金的扭动微动腐蚀行为进行了研究。实验结果表明,角位移幅值对扭动微动的运行区域及腐蚀行为有重要的影响,摩擦扭矩-角位移幅值（T-θ）曲线分别呈直线型、椭圆型和平行四边形型,Ti6Al4V合金的扭动微动运行区分别呈现部分滑移区、混合区及滑移区等3个微动运行区。当角位移幅值较小时,扭动磨损发生在接触边缘,损伤轻微;扭动微动对腐蚀几乎不产生影响,腐蚀电流和腐蚀电位随时间的曲线波动不大;随着角位移幅值的增大,接触表面产生强烈的塑性变形,损伤严重。腐蚀电流和腐蚀电位随时间的变化曲线表明,扭动微动对腐蚀的影响较大,呈磨损加速腐蚀的特征。
关键词:
摩擦磨损
,
微动腐蚀
,
微动磨损
,
扭动微动
,
电化学腐蚀
沈明学
,
周琰
,
宋川
,
莫继良
,
蔡振兵
,
朱旻昊
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.2.009
在新型转动微动磨损试验机上,进行了7075铝合金与GCr15钢球配副在不同角位移幅值下的转动微动磨损实验.在磨痕表面形貌及剖面微观分析的基础上,研究了转动微动磨损的局部疲劳裂纹萌生和扩展行为.结果表明:转动微动磨损条件下疲劳裂纹主要分布于混合区,大量的裂纹向基体内部扩展,混合区材料的失效形式主要表现为裂纹的萌生和扩展,并伴随因疲劳磨损所致的片状剥落；在部分滑移区,疲劳裂纹萌生后平行于表面方向扩展,微动损伤主要表现为材料的轻微剥落；在滑移区,在局部接触疲劳和磨损的竞争过程中,疲劳效应减弱且材料磨损占支配地位.此外,疲劳裂纹的形成与转动微动的中心隆起有密切关系.
关键词:
摩擦磨损
,
转动微动
,
疲劳裂纹
,
7075铝合金
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
周唯一
,
沈明学
,
蔡振兵
,
周琰
,
沈火明
,
朱旻昊
机械工程材料
以钴铬钼合金球头与钴铬钼平面试样作为摩擦副,分别在质量分数为25％的胎牛血清溶液和干态条件下进行了扭转复合微动磨损试验,探讨了该合金的微动磨损行为和损伤机理.结果表明:在血清溶液中摩擦副的界面比干态下的更易滑动;在部分滑移区,血清溶液和干态条件下的切向力与法向力比值都很小;在混合区,两种润滑条件下的接触界面均有明显的塑性变形;在滑移区,血清溶液的润滑作用显著,磨损机理为磨粒磨损和氧化磨损,而干态条件下除此以外还存在剥层现象;两种润滑条件下的微动界面都发生了摩擦氧化.
关键词:
微动磨损
,
扭转复合微动
,
钴铬钼合金
,
血清溶液
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
