M50鋼與錫青銅對(duì)磨副的表面改性及摩擦磨損行為研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-05 08:10
M50鋼是目前應(yīng)用比較廣泛且綜合性能優(yōu)異的高溫軸承鋼,對(duì)磨副錫青銅具有高韌性、高強(qiáng)度以及良好的耐磨性能。近年來(lái),由于運(yùn)動(dòng)副工作環(huán)境的苛刻化,特別是在航天國(guó)防領(lǐng)域經(jīng)常出現(xiàn)高溫、高速、重載以及高頻振動(dòng)等情況,導(dǎo)致“軟磨硬”異常磨損現(xiàn)象的出現(xiàn),針對(duì)這一問(wèn)題,對(duì)M50鋼與對(duì)磨副錫青銅進(jìn)行表面改性處理,并模擬實(shí)際工況開(kāi)展M50與錫青銅的摩擦磨損試驗(yàn),研究磨損機(jī)制,考察表面改性對(duì)M50鋼及錫青銅在摩擦磨損過(guò)程中的防護(hù)作用。首先在模擬實(shí)際工況條件下進(jìn)行M50與對(duì)磨副錫青銅的磨損試驗(yàn),從磨痕的形貌、物相結(jié)構(gòu)、顯微硬度以及磨損率等方面分析了“軟磨硬”的異常磨損現(xiàn)象,為進(jìn)一步解決此問(wèn)題提供數(shù)據(jù)支持。然后對(duì)M50鋼進(jìn)行氮等離子體基離子注入,并在不同載荷以及不同時(shí)間下進(jìn)行氮離子注入M50與錫青銅的對(duì)磨試驗(yàn)。研究結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)氮離子注入M50鋼與對(duì)磨副錫青銅的磨痕表面只有輕微的磨痕以及少量的剝落坑,且轉(zhuǎn)移膜量以及磨損率均出現(xiàn)大幅度的降低。磨損機(jī)制以磨粒磨損為主,還有少量的粘著磨損,說(shuō)明經(jīng)過(guò)等離子體基離子注入處理以后,摩擦件的耐磨損性能出現(xiàn)顯著地提高。最后在錫青銅表面進(jìn)行電鍍銀層及多弧鍍Cr N涂層,并在不同載荷...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
等離子體基離子注入工作原理示意圖
圖 1-1 等離子體基離子注入工作原理示意圖子注入在未加高壓之前,等離子懸浮在真等離子體的氣氛當(dāng)中。當(dāng)施加高壓脈沖之度可以分為三個(gè)階段如圖 1-2 所示[6]:當(dāng)電子被排斥,而比電子大得多的離子被遺子的離子“基體”鞘;當(dāng)離子等離子體頻率離子朝向到工件表面以較快的速度射入(a)
體基離子注入技術(shù)的工作模式素的等離子體基離子注入體基離子注入技術(shù)在材料表面進(jìn)行氣相元素(高材料表面特性的目的。對(duì)金屬材料表面進(jìn)行離面的顯微硬度,降低摩擦系數(shù),進(jìn)而改善 M50 使用壽命。離子注入碳元素后,使得材料表面的摩層的摩擦性能的目的[8]。 等人[9]研究了氦離子注入表面層的組織結(jié)構(gòu)及其使大氣環(huán)境中的氧和氮離子進(jìn)入到表面的改性層磨損性能。研究結(jié)果表明,隨著氦氣注入劑量的之發(fā)生了變化,如下圖所示,與未處理的試樣相出降低的現(xiàn)象。當(dāng)氦氣的注入劑量為 3×1017ions長(zhǎng),且此時(shí)的磨損率也最小。從磨痕形貌分析,此及少量的磨屑,而未處理試樣表面則發(fā)生了粘著
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PTFE及UHMWPE改性PA6復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能研究[J]. 李文娟,游一蘭,李篤信,鄧鑫. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]Cu在低速和高速摩擦?xí)r第三體的形成及作用機(jī)理[J]. 牟超,符蓉. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(15)
[3]GCr15表面鉭沉積及碳離子注入的摩擦性能的研究[J]. 李忠文,唐光澤,馬欣新,孫明仁. 核技術(shù). 2009(06)
[4]納米軟金屬作為自修復(fù)潤(rùn)滑添加劑的研究進(jìn)展[J]. 楊長(zhǎng)江,陳國(guó)需,趙立濤,李華峰. 潤(rùn)滑與密封. 2009(05)
[5]高溫固體潤(rùn)滑材料研究的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李玉峰,歐陽(yáng)家虎,周玉. 熱處理技術(shù)與裝備. 2007(06)
[6]濺射沉積WS2/Ag納米復(fù)合薄膜在不同環(huán)境中的摩擦磨損性能研究[J]. 賴德明,涂江平,張升才,王倩,彭世敏,何丹農(nóng). 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2006(06)
[7]石墨對(duì)混雜增強(qiáng)銅基復(fù)合材料摩擦磨損特性的影響[J]. 湛永鐘,史小波,鄧健秋,莊應(yīng)烘. 廣西物理. 2005(02)
[8]固體潤(rùn)滑技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 嚴(yán)曉華,陳國(guó)需. 能源研究與信息. 2005(02)
[9]金屬等離子體浸沒(méi)離子注入改善9Cr18軸承鋼表面耐磨性的研究[J]. 曾照明,湯寶寅,王松雁,田修波,王小峰,朱劍豪,張濤. 真空科學(xué)與技術(shù). 2000(02)
[10]二硫化鉬濺射膜在潮濕空氣中貯存后潤(rùn)滑性能的退化與失效機(jī)理[J]. 王均安,于德洋,歐陽(yáng)錦林. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 1994(01)
碩士論文
[1]M50鋼噴丸與等離子體離子注入復(fù)合改性層組織結(jié)構(gòu)及性能[D]. 孫佩玲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3265705
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
等離子體基離子注入工作原理示意圖
圖 1-1 等離子體基離子注入工作原理示意圖子注入在未加高壓之前,等離子懸浮在真等離子體的氣氛當(dāng)中。當(dāng)施加高壓脈沖之度可以分為三個(gè)階段如圖 1-2 所示[6]:當(dāng)電子被排斥,而比電子大得多的離子被遺子的離子“基體”鞘;當(dāng)離子等離子體頻率離子朝向到工件表面以較快的速度射入(a)
體基離子注入技術(shù)的工作模式素的等離子體基離子注入體基離子注入技術(shù)在材料表面進(jìn)行氣相元素(高材料表面特性的目的。對(duì)金屬材料表面進(jìn)行離面的顯微硬度,降低摩擦系數(shù),進(jìn)而改善 M50 使用壽命。離子注入碳元素后,使得材料表面的摩層的摩擦性能的目的[8]。 等人[9]研究了氦離子注入表面層的組織結(jié)構(gòu)及其使大氣環(huán)境中的氧和氮離子進(jìn)入到表面的改性層磨損性能。研究結(jié)果表明,隨著氦氣注入劑量的之發(fā)生了變化,如下圖所示,與未處理的試樣相出降低的現(xiàn)象。當(dāng)氦氣的注入劑量為 3×1017ions長(zhǎng),且此時(shí)的磨損率也最小。從磨痕形貌分析,此及少量的磨屑,而未處理試樣表面則發(fā)生了粘著
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PTFE及UHMWPE改性PA6復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能研究[J]. 李文娟,游一蘭,李篤信,鄧鑫. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]Cu在低速和高速摩擦?xí)r第三體的形成及作用機(jī)理[J]. 牟超,符蓉. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(15)
[3]GCr15表面鉭沉積及碳離子注入的摩擦性能的研究[J]. 李忠文,唐光澤,馬欣新,孫明仁. 核技術(shù). 2009(06)
[4]納米軟金屬作為自修復(fù)潤(rùn)滑添加劑的研究進(jìn)展[J]. 楊長(zhǎng)江,陳國(guó)需,趙立濤,李華峰. 潤(rùn)滑與密封. 2009(05)
[5]高溫固體潤(rùn)滑材料研究的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李玉峰,歐陽(yáng)家虎,周玉. 熱處理技術(shù)與裝備. 2007(06)
[6]濺射沉積WS2/Ag納米復(fù)合薄膜在不同環(huán)境中的摩擦磨損性能研究[J]. 賴德明,涂江平,張升才,王倩,彭世敏,何丹農(nóng). 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2006(06)
[7]石墨對(duì)混雜增強(qiáng)銅基復(fù)合材料摩擦磨損特性的影響[J]. 湛永鐘,史小波,鄧健秋,莊應(yīng)烘. 廣西物理. 2005(02)
[8]固體潤(rùn)滑技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 嚴(yán)曉華,陳國(guó)需. 能源研究與信息. 2005(02)
[9]金屬等離子體浸沒(méi)離子注入改善9Cr18軸承鋼表面耐磨性的研究[J]. 曾照明,湯寶寅,王松雁,田修波,王小峰,朱劍豪,張濤. 真空科學(xué)與技術(shù). 2000(02)
[10]二硫化鉬濺射膜在潮濕空氣中貯存后潤(rùn)滑性能的退化與失效機(jī)理[J]. 王均安,于德洋,歐陽(yáng)錦林. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 1994(01)
碩士論文
[1]M50鋼噴丸與等離子體離子注入復(fù)合改性層組織結(jié)構(gòu)及性能[D]. 孫佩玲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3265705
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