武高辉
复合材料学报
装备技术的升级换代和转型为材料研发带来了前所未有的挑战,金属基复合材料(MMCs)具有极好的可设计性,可迎接这种挑战.有效地利用不同性质、形态、尺度的无机非金属及碳等材料作为MMCS增强体,可为其获得丰富的性能与功能,这是MMCs的未来发展趋势和机遇.简要介绍了笔者在MMCs设计研究中的几项尝试经验和实例,包括自润滑功能性界面设计、非烧蚀功能性设计、材料高温恒刚度性能设计、地磁屏蔽结构-功能一体化设计和高强韧固溶体界面设计,证明了MMCs性能与功能设计的有效性.
关键词:
金属基复合材料
,
自润滑
,
非烧蚀
,
恒刚度
,
地磁屏蔽
,
界面设计
孙建荣
,
李长生
,
唐华
,
华希俊
无机材料学报
doi:10.15541/jim20130571
本研究采用粉末冶金工艺制备出含纳米NbSe2(1wt%~9wt%)的铜-石墨自润滑复合材料。在微摩擦试验机及超低温摩擦试验机上进行摩擦磨损实验，通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM )等分析其物相、形貌及磨痕，并探讨了该复合材料在大气、真空试验条件下的磨损机理。结果表明： NbSe2的加入显著提高铜基复合材料的摩擦学性能；真空干摩擦条件下不含 NbSe2复合材料的摩擦系数有所增大，但添加 NbSe2(5.5wt%)的自润滑复合材料摩擦系数更小(μ=0.185)，承载能力更高，其磨损是粘着磨损、接触疲劳磨损共同作用的结果。
关键词:
自润滑
,
NbSe2
,
摩擦磨损
,
纳米材料
,
铜-石墨
杨方亮
,
王彦峰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.014
目的 提高TiN硬质涂层的厚度及各项力学性能.方法 采用等离子增强PVD技术在钛合金(TC4)基体表面制备多层复合Ti/TiN涂层,对涂层进行扫描电镜(SEM)分析,采用划痕法表征涂层的结合强度,用维氏显微硬度计测试涂层的显微硬度,利用销盘式摩擦磨损试验仪评价涂层的摩擦磨损性能.结果 制备的多层复合Ti/TiN涂层厚度最高可达100 μm,且未发生剥落等失效,结合强度相对于单层TiN提高了近3倍.由于Ti、TiN的多层复合调制作用,制备的Ti/TiN显微硬度测试表明复合涂层的显微硬度高达2700 HVo.025,同时,涂层在原有耐磨性能优良的基础上具备自润滑减摩作用,经过近20 000m的磨损测试,复合涂层的摩擦系数低至0.25左右,且未完全失效.结论 多层复合结构能够有效提高TiN硬质涂层的厚度,制备的Ti/TiN多层复合涂层的各项力学性能显著提高.
关键词:
Ti/TiN复合涂层
,
PVD
,
显微硬度
,
结合强度
,
摩擦性能
,
自润滑
翟永杰
,
刘秀波
,
乔世杰
,
徐江宁
,
耿荣华
,
彭勇
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.033
目的 对激光熔覆自润滑耐磨涂层进行热处理,获得具有较好摩擦学性能的复合涂层.方法 采用激光熔覆技术在TA2合金表面熔覆40%Ti-25.2%TiC-34.8%WS2复合粉末制备自润滑耐磨复合涂层.将涂层置于500℃真空中分别保温1、2 h,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦磨损试验机以及原子力显微镜(AFM)系统地分析了热处理前后涂层的物相、组织、显微硬度及摩擦学性能.结果 未经过热处理和经过热处理涂层的主要物相均为α-Ti、(Ti,W)C1-x、TiC、Ti2SC和TiS.相比未经热处理涂层的显微硬度(1049.8 HV0.5),经过热处理1 h和2 h涂层的显微硬度(1143.3 HV0.5和1162.7 HV0.5)有所上升.热处理1 h和2 h涂层的摩擦系数和磨损率分别为0.29和6.66×10?5 mm3/(N·m)以及0.29和5.65×10?5 mm3/(N·m),比未热处理涂层(0.32和18.92×10?5 mm3/(N·m))的耐磨减摩性能有所提升.经过热处理1 h和2 h涂层的磨损机理均主要表现为磨粒磨损,未经热处理涂层的磨损机理主要为塑性变形和粘着磨损.结论 相比未经热处理的涂层,经过热处理1 h和2 h的涂层显微硬度有所升高,摩擦学性能得到提升,但在两种热处理时间条件下,涂层显微硬度和摩擦学性能变化较小.
关键词:
激光熔覆
,
TA2合金
,
热处理
,
钛基
,
自润滑
,
耐磨减摩
李炎粉
,
陶金仓
,
朱文武
,
黑中垒
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.03.031
采用粉末冶金工艺制备了四种不同成分含量的铁基自润滑材料,对材料的微观组织和不同速度下的摩擦学性能进行分析和考察,采用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD)对材料金相、磨痕表面形貌和成分进行表征.结果表明,随着摩擦速度的提高,铁基自润滑材料与40Cr钢盘的摩擦系数呈现降低的趋势,材料中石墨含量越高,速度对其磨损率的影响就越大,在摩擦速度为0.1～0.5m/s的条件下,磨损率达到了10-8 cm3/N·m量级,属于轻微磨损,在1m/s的条件下,Fe-Ni-Mo-C自润滑材料的干摩擦摩擦系数达到了0.27,虽然磨损趋势随速度升高而升高,但与较低石墨含量和不添加石墨的材料相比摩擦磨损性能较优.总体来讲,本文所研制的铁基自润滑材料在不同速度工况下具有较好的摩擦学性能.
关键词:
摩擦速度
,
粉末冶金
,
自润滑
,
磨损
