冷作模具成型压力大、应力状态复杂,在工业生产中常常伴随过度磨损、疲劳失效等问题出现,因此在Cr12模具钢表面进行了软氮化工艺处理基础上,对比分析了有无氮化处理对材料硬度、表面耐磨性的影响,探讨了氮化处理前后表面的摩擦磨损特性。结果表明氮化处理后Cr12钢出现由白亮层(厚度约3μm)和扩散层(深度达20μm以上)组成的渗氮层,其中白亮层氮元素含量较高,而在扩散层氮元素沿深度方向呈递减分布;Cr12钢氮化前后表面平均维氏硬度由HV50=504.8提高到HV50=653.4,磨损量由42969.6μm3减少到3068.1μm3,表明气体软氮化处理对Cr12钢表面硬度与耐磨性能均有显著提高;氮化处理的磨损表面以磨粒磨损为主,而未氮化处理磨损表面的疲劳剥落特征显著,并伴有强烈的氧化磨损现象。

目的探讨高寒/热服役温度(−50~60℃)对聚氨酯材料摩擦学行为的影响。方法以聚氨酯/316L不锈钢为研究对象,采用UMT-3型摩擦磨损试验机,并结合高低温试验装置进行不同服役温度下的摩擦磨损实验。着重分析聚氨酯/316L密封副界面的摩擦系数演变规律、聚氨酯磨损表面形貌及损伤机制等重要特性。结果低温区段(−50~0℃)时,随温度升高,摩擦副界面的摩擦系数由−50℃时的1.08降低至0℃的0.77;聚氨酯的磨损率均在0.5 kg/m以下,抗磨损性能增强;由于微切削作用,发生了微观分子的断裂,导致磨损表面颗粒物较多,−50℃时的磨屑平均尺寸为87.3μm,其主要磨损机制为磨粒磨损。常温(25℃)及高温(60℃)环境则加剧了材料的磨损,磨损率均高于1 kg/m,界面的摩擦系数分别为0.98和0.62。常温环境下,宏观分层剥落起主导作用,表现为疲劳磨损特征;高温时,则因摩擦热导致磨损表面出...

磨粒磨损是许多流体机械中橡塑密封件常见的失效形式,外部入侵的污染物或内部衍生的磨粒往往突破材料的耐磨强韧极限.本文开展了聚四氟乙烯(PTFE)/316L不锈钢摩擦副在油润滑工况下的磨粒磨损实验.评价了颗粒尺寸作用下密封副的摩擦学性能和磨损机制.结果表明:除纯油润滑状态外,摩擦系数与316L磨痕表面损伤程度与颗粒尺寸呈现负相关,颗粒临界尺寸前后的颗粒运行行为和损伤机制差异显著.在颗粒临界尺寸之上时,完整的颗粒仅钉扎入PTFE磨痕边缘而未能穿越密封界面,部分被碾碎的颗粒可进入接触区域中心;随着颗粒尺寸的减小,单个嵌入颗粒演变为堆积性“颗粒群”,表现出明显的“砂轮效应”;在颗粒临界尺寸之下时,颗粒粒度小于润滑油膜厚度,摩擦副维持流体动力润滑状态,摩擦系数较小.密封界面内的磨粒流不断冲蚀配副金属,形成特殊的“PTFE-颗粒...