采用多弧离子镀技术在NiTi形状记忆合金表面制备TiN涂层。利用SRVⅢ摩擦磨损试验机研究NiTi合金表面改性后在37℃Hank’s模拟体液中微动磨损性能,分析法向载荷对TiN合金磨损机制的影响规律。利用SEM扫描电镜及能谱考察磨损表面形貌,结果表明制备的TiN涂层表面致密均匀,无明显缺陷。说明TiN涂层可有效提高基体的耐磨性能,其磨损机制主要表现为剥落损伤与磨粒磨损并存。TiN涂层显微硬度为784 HV,远高于基体,TiN/NiTi膜基硬度比缓慢下降,涂层与基体结合强度高。

机械密封是核电站反应堆冷却剂泵的关键部件。某核主泵机械密封运行过程中,产生了第三级密封前压力下降和密封泄漏量增加的现象。为分析根本原因,采用有限元软件建立了核主泵流体动压型机械密封辅助密封圈的二维轴对称模型。分析了辅助密封圈在安装状态、正常工作压力及全系统压力下的位移分布、Mises应力分布和接触压力分布,研究了密封介质压力对密封圈变形、应力和接触压力的影响规律。结果表明:现有的辅助密封圈能够在正常工况下起到密封作用;辅助密封圈与插入件直接接触,产生了微动磨损;挡圈与插入件间存在间隙,没有发生磨损的可能;辅助密封圈位移、Mises应力、接触压力和接触宽度随密封介质压力的增加而增大;挡圈避免了辅助密封圈被挤入间隙内而损坏。

螺钉紧固对汽车零部件和汽车整车装配具有非常重要的意义。首先,该文从螺栓紧固顺序、紧固工具等方面分析了螺钉组的紧固工艺,明确了对称十字花、交叉对位紧固的基本原则。其次,分析了螺钉组紧固质量的典型影响因素(微动磨损、螺钉塑性伸长以及螺钉材料的应力松弛)。最后,基于有限元分析对螺钉组紧固进行仿真试验,验证了在该文提出的紧固方案下,无论是预紧力增加还是静态扭矩增加,6个螺钉都处在较小的波动范围。

为研究WC-10Co-4Cr涂层的高温微动磨损性能和微动磨损机制，采用超音速火焰喷涂技术在InCone1690合金表面制备WC-10Co-4Cr涂层。使用PLINT电液伺服高温微动试验机，在室温25℃至高温300℃大气气氛条件下，选择法向载荷100N、位移幅值200Ixm、频率2Hz、循环次数3×10。次，进行微动磨损特性试验，通过扫描电子显微镜、双模式轮廓仪和三维共聚焦显微镜等仪器对磨痕进行分析研究。结果表明：涂层组织呈层状叠加的两相分布，致密、孔隙率低，涂层与基体结合紧密，显微硬度为HV810．82，是基体的3．3倍；在法向载荷和位移幅值一定时，随着试验温度的升高WC-10Co-4Cr涂层的摩擦因数增大，且磨损加剧；温度高于2501条件下，WC-10Co-4Cr涂层发生严重磨损；WC-10Co-4Cr涂层的高温微动磨损机制主要表现为黏着磨损、氧化和剥层的共同作用。

为合理选用接触副材料以减缓钛合金的微动失效,采用SRV-IV微动摩擦磨损试验机,研究不同载荷条件下,摩擦配副材料GCr15和Si_3N_4对TC4钛合金微动磨损行为的影响。结果表明：较低载荷下选择高硬度的Si_3N_4陶瓷作为摩擦配副更理想,而高载荷下选择GCr15钢作为摩擦配副更理想;TC4钛合金与GCr15钢对磨的磨损机制为磨粒磨损和疲劳磨损,磨损率随载荷增大而减小;Si_3N_4/TC4组成的摩擦副对摩过程中,磨屑的形成过程伴随有硅的水化物产生,使形成的磨屑黏性增加,载荷较小时磨屑易粘结形成致密的第三体层覆盖在TC4钛合金表面,起润滑、承载和隔离摩擦副的作用,降低材料的磨损率;载荷较大时,第三体层在磨粒磨损和黏着磨损作用下从TC4钛合金表面脱落,摩擦副直接接触,磨损率升高。

采用高精度FTM高温微动磨损试验机研究TC21钛合金在150℃下的微动磨损行为。分析温度对摩擦系数及磨损率的影响;通过扫描电镜和能谱等方法研究钛合金TC21在高温下磨痕形貌的变化情况、成分的变化和磨损机理。实验结果表明温度对钛合金TC21摩擦系数的影响与微动位移有关,位移越小,温度对其影响越小;温度为150℃时,磨损量较室温降低了67.4%~86.5%;磨损机理在常温下以磨粒磨损为主,并存在氧化磨损和粘着磨损,在150℃下以氧化磨损为主,伴随少量的磨粒磨损和粘着磨损。

采用球/平面接触方式在自制的试验设备上对AZ31B镁合金进行切向微动磨损试验,研究了AZ31B镁合金在20,100,200,300℃下的微动磨损行为,并分析了其磨损机制和摩擦氧化作用。结果表明：在不同试验温度下,镁合金的微动主要通过滑移来实现;随着试验温度的升高,上升阶段时的摩擦因数增大,摩擦因数到达峰值和稳定阶段所需的循环次数减小;随着试验温度的升高,AZ31B镁合金的磨损体积和摩擦副的总磨损体积均先减小后增大,200℃时,AZ31B镁合金的磨损体积最小;在微动磨损过程中,AZ31B镁合金磨痕表面的摩擦氧化起主导作用;当试验温度低于200℃时,AZ31B镁合金磨痕表面形成了铁的氧化物转移膜,磨损体积随试验温度的升高而减小,但在300℃时,铁的氧化物转移膜被破坏,磨损体积增大。

以一种典型的销套联接结构为例,研究微动摩擦对此种结构造成的影响及主要的影响因素。通过理论分析和试验测试,得出了不同预紧力、表面粗糙度、镀层条件下对销套联接结构的微动磨损和微动疲劳的影响。最终确定出销套联接结构为预紧力600 N·m,粗糙度为Ra3.2μm,镀镍。

某液压泵在进行延寿试验时发现安装座处渗油，分解检查，渗油是由安装座壳体开裂引起的。本文重点对安装座壳体上的裂纹进行了宏观形貌观察、微观断口分析．并结合化学成分分析、硬度测定结果及液压泵的工作原理和过程．确定了安装座壳体开裂的模式及原因。结果表明，安装座裂纹是微动磨损疲劳裂纹。试验台因齿轮泵损坏而造成齿轮箱内无油工作，从而导致试验台产生较大的振动，是造成液压泵安装座壳体产生微动磨损疲劳开裂的主要原因。

对MD82飞机液压管的开裂原因进行了分析.分析结果表明该液压管系微动疲劳开裂.微动疲劳产生的原因是修理人员对该管进行过不当拆装导致该管接头附近凹陷弯曲弯曲液压管的凹侧部位与衬套发生挤压紧接触在发动机振动作用下导致微动磨损产生很多平行的微动磨损微裂纹.在发动机的进一步振动作用下这些微动磨损表面微裂纹萌生形成疲劳裂纹.