磁场条件下45钢/W18Cr4V摩擦磨损特性研究

论文摘要

本文以45钢销/W18Cr4V环摩擦副为主要的研究对象,采用改造后的MPV-1500型摩擦磨损试验机,研究了磁场条件下45钢销/W18Cr4V环的摩擦磨损性能。实验结果表明磁场能明显改善45钢摩擦学性能,磁场强度、滑动速度、载荷、组织成分是影响45钢摩擦副的摩擦学性能的重要因素,具体内容如下:研究了不同磁场强度对摩擦磨损的影响。随着磁场强度的增加,摩擦系数有逐渐减小趋势,磨损量先降低后增大的趋势。研究了不同滑动速度下磁场对摩擦磨损的影响。随着速度的增加,摩擦系数降低,磨损量下降。有、无磁场时皆如此,磁场条件下的摩擦系数和磨损量均小于无磁场。研究了不同载荷下磁场对摩擦磨损的影响。随着载荷的增加,摩擦系数降低,磨损量增加。有、无磁场时皆如此,磁场条件下的摩擦系数和磨损量均小于无磁场。研究对比了退火45钢和正火45钢在不同速度、不同磁场强度、不同磨损时间时摩擦磨损的影响。随着速度、时间的增加,摩擦系数降低,磨损量增加,退火45钢和正火45钢没有明显的差异;随着磁场强度的增加,退火45钢的摩擦系数降低,磨损量先降低后增加,正火45钢的摩擦系数磨损量均降低。在试验的磁场强度范围内,正火45钢比退火45钢的摩擦磨损性能好。结合本文试验结果,讨论了磁场影响不同条件下摩擦磨损规律的主要机制,提出了本实验条件下有磁场时的减磨原因实际上是氧化磨损比例增加。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 前言
• 1.1 干摩擦磨损现状及磁场对其影响研究的意义
• 1.2 本课题研究意义及应用前景
• 1.3 磁场摩擦学的研究现状
• 1.3.1 施加磁场的方法
• 1.3.2 磁场影响金属材料摩擦磨损的研究现状
• 1.3.3 国内外磁场减磨的几种理论
• 1.4 本课题研究的意义及内容
• 第2章 实验设计和实验方法
• 2.1 实验设备的改造
• 2.2 磁场施加装置的设计
• 2.3 直流磁场电路的设计
• 2.4 磁场吸力的测定
• 2.5 退磁装置
• 2.6 扭矩转速的测量及记录
• 2.7 实验方法
• 2.7.1 试样材料及试样
• 2.7.2 摩擦系数和磨损量的测定
• 2.7.3 磨屑和磨痕表面的微观分析
• 第3章 摩擦磨损试验结果与分析
• 3.1 不同磁场强度对摩擦磨损性能的影响
• 3.1.1 磁场强度对摩擦系数的影响
• 3.1.2 磁场强度对磨损量的影响
• 3.2 磁场条件下滑动速度对摩擦磨损性能的影响
• 3.2.1 滑动速度对摩擦系数的影响
• 3.2.2 滑动速度对磨损量的影响
• 3.3 磁场条件下载荷对摩擦磨损性能的影响
• 3.3.1 载荷对摩擦系数的影响
• 3.3.2 载荷对磨损量的影响
• 3.4 磁场条件下不同组织成分对摩擦磨损的影响
• 3.4.1 不同组织成分对摩擦系数的影响
• 3.4.2 不同组织成分对磨损量的影响
• 第4章 磁场影响摩擦磨损机制的探讨
• 4.1 磨痕和磨屑的观测与分析
• 4.1.1 有、无磁场条件下的对比
• 4.2 摩擦磨损机理的探讨
• 第5章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士学位期间的研究成果