摘要：为理解镍基高温合金和高熵合金之间的焊接过程,对镍基高温合金和高熵合金之间的相互扩散行为进行了深入研究。选择NiAlCoCr镍基合金和Al_(x)CoCrFeNi(x=0.2或0.3)高熵合金为研究对象,结合固相扩散偶实验和数值回归方法测定Al_(0.2)CoCrFeNi/NiAlCoCr和Al0.3CoCrFeNi/NiAlCoCr扩散偶的互扩散系数,并验证其可靠性;研究温度、组元、成分对实验成分-距离曲线和互扩散系数的影响;探索镍基合金与高熵合金所组成的体系中原子扩散激活能与互扩散系数之间的关联。结果表明:随着温度升高,体系的互扩散系数增大;Al_(x)CoCrFeNi/NiAlCoCr扩散偶中Al_(x)CoCrFeNi端际合金的互扩散系数大于NiAlCoCr;在同一温度下,Al_(x)CoCrFeNi高熵合金中Al的添加量从4.5%增加到6.5%时,扩散偶中Al_(x)CoCrFeNi合金侧Al的互扩散系数增加;具有较高互扩散系数的Al_(0.2)CoCrFeNi合金侧Al原子具有较低的扩散激活能。研究结果可为镍基高温合金高质量焊接工艺的设计和优化提供指导。

摘要：铜基摩擦材料因具有优异的导热、抗氧化、抗高温粘着、摩擦因数稳定和耐磨损等综合性能,广泛应用于高速列车制动系统中,是高速列车安全运行的保障。铜基摩擦材料是采用粉末冶金工艺制备的由金属与非金属组成的多元复合材料,可以通过对材料成分大范围内的调节,实现材料摩擦磨损性能的调控。然而,随着高速列车向高速高能载方向发展,摩擦材料需要承受强表面氧化、高热负荷和高载荷冲击的共同作用,铜基摩擦材料在服役过程中出现基体高温软化、石墨润滑相烧蚀、摩擦衰退、以及掉边角等问题。近年来研究者从材料成分和工艺出发,通过对基体组元的固溶、弥散强化提高基体强度,采取润滑组元的多元复合拓宽温度适应范围,选择金属或合金摩擦组元替代陶瓷摩擦组元以及陶瓷颗粒表面镀铜等方法改善界面结合提高剪切强度。本文系统总结了铜基摩擦材料的成分设计研究进展,分析了各组元成分、含量的变化和发展趋势,综述了基体组元、润滑组元、摩擦组元以及界面结构的调控对材料摩擦磨损性能的影响,最后提出构建材料成分-摩擦层-摩擦磨损性能之间关系,为铜基摩擦材料成分设计提供依据。

摘要：为研究材料摩擦、磨损与润滑机理,研制了一种通过更换模块实现旋转摩擦和往复摩擦测试的TriboStudio摩擦磨损试验机.配套软件具有自动识别测试模式,自动采集摩擦半径,摩擦力自动归零,摩擦力阈值保护,计算最大赫兹接触应力和磨损率,实时显示摩擦因数、摩擦力、位移、温度和湿度等曲线,数据平滑处理和导出,生成图文报告及手机APP远程实时查看等功能;通过合理的机械结构设计、高频响应的测力传感器、高采样率的数据采集、测试前摩擦力的归零处理以及软件引导操作步骤等多重手段,实现摩擦因数的测量和不同旋转速度、往复频率、载荷等条件下旋转摩擦和往复摩擦的测试.测试结果表明,该试验机具有较高的准确性、可靠性和稳定性.