[00885731]基于摩擦金属学研究的纳米改性耐磨新材料与应用

该项目将摩擦磨损的宏观现象与其组织结构的微观变化有机联系，以动态金属学的观点研究磨损的微观机制，从而揭示了金属材料的磨损本质；基于此，又将纳米材料技术用于新型耐磨材料和耐磨表面层的研发，取得了一系列成果。如高碳钢干滑动摩擦磨损机制的揭示、轻微向严重磨损机制转化所对应的磨损率界限的确定、不同显微组织间的耐磨性差异与摩擦磨损时显微组织的变化进程和其能量消耗密切相关观点的提出、摩擦表面温度场模型的建立等都为国际摩擦学领域所公认；而在摩擦磨损过程中能够形成非晶态组织的直接证据解决了国际上几十年悬而未决的难题、摩擦磨损过程中微小球形磨损颗粒形成机理的直接证据则结束了摩擦学界长达十几年的争论；研究揭示了不同金属表面改性层在不同磨损条件下的磨损机制，尤其是揭示了纳米陶瓷涂层强韧耐磨的基本机理；建立了硬质涂层磨损寿命预测的关系式。研发了耐磨寿命优异和磨削加工效率高的纳米改性Cr-Mo-Cu合金、高韧耐磨的纳米改性铬系合金铸铁及纳米改性等温淬火球墨铸铁；纳米改性提高了WC-Co硬质合金的强度、硬度、断裂韧性，延长了产品的寿命；将纳米SiC颗粒加入氧化铝-氧化锆基纳米陶瓷涂层，显著地改善了涂层的抗冲蚀磨损性能；用热喷涂实现了纳米和亚微米结构硫化物自润滑涂层的制备；还制备了纳米改性的耐磨电镀层、电泳沉积层、激光重熔层和合金堆焊层。这些耐磨材料和涂层在实际应用中也获得好评。