Si含量对铝基复合材料摩擦性能的影响

采用粉末冶金法制备Si颗粒增强铝基复合材料,在不同的载荷条件下进行干摩擦试验,研究增强相Si含量对材料摩擦性能的影响。结果表明,增强相Si的加入有效提高了复合材料的摩擦性能;随着Si含量的增加,摩擦因数和磨损量均先减小后增大,当Si含量达到12%时,其摩擦性能最好。通过SEM和EDX分析铝基复合材料磨损表面,其磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损性能研究

采用干摩擦磨损试验机研究了速度和载荷对SiC颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损性能的影响,并对比了SiC颗粒增强铝基复合材料与HT250的耐磨性能。结果表明,在试验条件下,随着载荷的增加,磨损率增加,滑动摩擦系数先下降至最低值(载荷为10MPa)后缓慢增加。滑动摩擦速度对滑动摩擦系数和磨损率有着直接影响,随着速度的升高,材料的磨损率增加。在载荷为20MPa,速度为400r/min的高速高载下,材料容易发生严重的粘着磨损。     

原位TiB2/Al复合材料摩擦磨损性能

研究了原位内生TiB2颗粒增强铝基(TiB2/Al)复合材料的摩擦磨损性能,并借助SEM对材料的磨损表面进行了分析.试验结果表明:复合材料的耐磨性优于基体铝.     

TiB2颗粒增强铝基复合材料摩擦磨损性能的研究

采用原位反应合成法制备出TiB2颗粒增强铝基复合材料.利用MMW-1型摩擦实验机,在不同载荷和转速下,测试不同成分原位生成的TiB2增强铝基复合材料在室温下的摩擦磨损性能变化情况;并用扫描电镜分析技术进行辅助研究.结果表明,TiB2颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损性能在很大程度上得到改善;实验过程在摩擦磨损表面出现大规模的“犁沟”,属于磨粒磨损.     

Sip/ZA40复合材料磨损性能研究

采用磨损试验研究了干磨擦和油润滑摩擦条件下,硅含量对含硅高铝锌基复合材料磨损性能的影响。应用扫描电子显微镜分析了复合材料磨面的形貌特征。结果表明,含硅高铝锌基复合材料的耐磨损性能优于基体合金;在油润滑条件下,硅含量越高,复合材料的耐磨性能越好;在干摩擦条件下,硅含量为4.5％复合材料的耐磨性能优于其它试验材料。含硅材料的磨损机理是微切削磨损、表面脱落和磨粒磨损的综合作用。     

粉末冶金及热挤压制备SiC_p/铝基复合材料的磨损性能

通过粉末冶金法制备了SiC_p增强铝基复合材料并对其进行了热挤压变形处理,研究了不同热挤压参数对SiC_p/铝基复合材料磨损性能的影响。结果表明,SiC_p颗粒分布的均匀性对复合材料磨损性能影响较大,热挤压SiC_p/铝基复合材料的磨损量随SiC_p含量的增加先减小后增大;磨损速度及磨损载荷的增大使材料的磨损速率增加。Sn的添加能够提高SiC_p/铝基复合材料的耐磨性能,但Sn含量的变化对热挤压SiC_p/铝基复合材料的磨损性能影响不大。     

CNTs增强石墨/铝复合材料的挤压态组织及摩擦磨损性能

采用粉末冶金法和热挤压法制备了CNTs增强铝基复合材料,并用扫描电镜和光学显微镜观察了复合材料的显微组织和摩擦表面形貌,分析了CNTs含量对铝基复合材料的硬度、摩擦磨损等性能的影响。结果表明,随CNTs含量的增加,铝基复合材料致密度增大,摩擦因数和磨损率降低,硬度也降低;材料磨损形式主要为粘着磨损和磨粒磨损。     

速度和压力对SiCp增强铝基复合材料摩擦磨损性能的影响

研究了颗粒增强铝基复合材料及其基体的摩擦磨损性能。基体和复合材料的耐磨性有明显差异，复合材料的主要磨损形式是磨粒磨损，基体材料的主要磨损形式是粘着磨损。复合材料具有低的磨损率和稳定的摩擦因数，因此具有良好的耐磨性。     

时效处理对Al2O3/CuCrZr复合材料干摩擦磨损性能的影响

通过粉末冶金结合热挤压工艺制备出Al2O3颗粒增强Cu-Cr-Zr基复合材料,研究了时效处理工艺对该复合材料干摩擦磨损行为的影响.结果表明,经过480℃×1h时效处理后,在复合材料的基体中形成细小弥散的共格沉淀相,使其硬度提高并得到良好的导电性能.加入Al2O3颗粒显著提高了复合材料的耐磨性和摩擦的平稳性.磨损机理分析表明,恰当的时效处理工艺使复合材料基体的力学性能提高,摩擦过程中亚表层变形程度显著降低,避免了严重粘着转移的发生,改善了复合材料的耐磨性能.     

添加NH_4AlO（OH）HCO_3原位生成Al_2O_3/Al复合材料的制备及其性能

碳酸铝铵与熔融的铝液反应原位生成颗粒增强铝基复合材料,对复合材料的力学性能和摩擦磨损行为进行研究。结果表明：在搅拌的铝熔体中碳酸铝铵发生分解反应生成γ-Al2O3;该原位反应的增强颗粒比直接添加的Al2O3在铝熔体中分布得更均匀;复合材料的密度和硬度随着增强相加入量的增加而提高,而强度则随着增强相加入量的增加而降低;磨损率随着增强相加入量的增加和载荷的增加而提高;原位反应生成的复合材料的力学性能和耐磨性明显优于直接添加Al2O3颗粒形成的复合材料的。     

硅线石／2024液态挤压成形件的摩擦学特性

以２０２４铝合金为基体，使之与硅线石颗粒搅融混合成均匀浆料，经半固态挤压成形，获得一种新型的复合材料制件。对它进行摩擦磨损性能测定后发现，虽然增强体硅线石颗粒是直接从矿石开采获得的，但由于采用搅融混合半固态挤压新技术，其耐磨性明显高于ＺＱＳｎ６－６－３铜合金。为此，对其摩擦学特性进行了研究，以便为硅线石颗粒作为一种廉价的增强剂应用提供依据。     

TiCp／3Cr13复合材料显微组织及耐磨性的研究

研究了TiC颗粒增强3Cr13钢基复合的显微组织和摩擦磨损特性,探讨了TiC颗粒增强3Cr13钢基复合材料的摩擦磨损机理。结果表明,当TiCp颗粒的体分数小于8％时,显微组织中TiCp颗粒分布均匀,没有出现颗粒的团聚及由于引入TiCp颗粒而形成的组织缺陷,随着TiC颗粒体积分数的增加,复合材料的耐磨性增加,达到了一定的体积分数时,其耐磨性几乎不再增加。     

多层氩弧熔敷含TiC颗粒增强涂层的微观组织及耐磨性能

利用多层多道钨极氩弧熔覆技术,熔融预涂于钢基体表面钛铁和石墨混合粉末,可以在普通碳钢表面获得综合性能优异的复合材料表面熔敷层;测试和分析表明,熔敷层微观组织主要由铁素体、低碳马氏体、原位生成的TiC颗粒及碳化物等组成;熔敷层表面硬度达到了HRC 57以上,呈梯度分布特征;滑动磨损试验表明,由于TiC增强颗粒的存在,熔敷层与摩擦副的摩擦系数在磨损过程中不稳定,变化范围较大;TiC颗粒对摩擦的阻碍、钉扎作用大大提高了熔敷层的抗磨损性能,熔敷层磨损体积比基体金属小15～20倍,具有良好的耐磨性能.     

Effect of Particle Size on the Microstructures and Mechanical Properties of SiC-Reinforced Pure Aluminum Composites

This article examined the effects of particle size and extrusion on the microstructures and mechanical properties of SiC particle-reinforced pure aluminum composites produced by powder metallurgy method. It has been shown that both particle size and extrusion have important effects on the microstructures and mechanical properties of the composites. The SiC particles distribute more uniformly when the ratio of the matrix powder size and SiC particle size approaches unity, and the smaller-sized SiC particles tend to cluster easily. The voids are found to coexist with the clustered and large-sized SiC particles, and they significantly decrease the density and mechanical properties of the composites. Extrusion can redistribute the SiC particles in the matrix and decrease the number of pores, thus make the SiC particles distribute more uniformly in the matrix, and enhance the interfacial bonding strength. The decrease in the SiC particle size improves the tensile strength and yield strength, but decreases the ductility of the composites.     

超细增韧聚酰亚胺树脂粉在金刚石砂轮中的应用

本文介绍了一种新型金刚石砂轮结合剂超细增韧聚酰亚胺树脂粉，通过磨削试验表明：该树脂粉制作的金刚石砂轮其耐磨性明显优于酚醛树脂砂轮。通过扫描电镜观察，找出了聚酰亚胺金刚石砂轮耐磨性的原因。     

喷射沉积7090/SiCp复合材料SiC颗粒分布均匀性研究

制备了喷射共沉积及粉末冶金SiCp/7090Al复合材料,以不同的挤压比进行热挤压成形,研究了两种复合材料中SiC增强颗粒的分布特点。实验结果表明,沉积坯经过热挤压后,沿挤压方向SiC颗粒存在明显的带状分布特征,在横截面上具有同心圆环组织。而粉末冶金坯料经过热挤压后则避免了这一现象的产生,合理的热挤压工艺可以显著改善粉末冶金复合材料中的SiC增强颗粒的形貌,细化SiC增强颗粒的粒度。增强颗粒细化后得到的细小等轴颗粒更易随着基体的塑性流动而呈弥散均匀分布,改善或消除微区域内增强体颗粒的偏聚,减弱了偏聚的程度。室温力学性能测试结果表明,随着挤压比的增加,挤压态粉末冶金复合材料的抗拉强度由挤压比为11时的362.84MPa,增大到挤压比为25时的425.27MPa。     

硅线石颗粒／LY12搅融混合后半固态挤压成形件组织与性能研究

采用搅融混合并半固态挤压成形后，使硅线石颗粒与基体ＬＹ１２复合。试验测定结果表明，半固态挤压得到的复合材料制件组织为变形后的再结晶组织，有良好的力学性能和低的热膨胀系数，为硅线石增强铝基复合材料研究和应用奠定了基础。     

反复塑性变形对SiC_p/AZ31镁基复合材料组织和性能的影响

采用反复塑性变形(RPW)技术,结合挤压工艺制备出SiC颗粒增强AZ31镁基复合材料,研究了循环次数(RPW次数)对SiC_p/AZ31镁基复合材料显微组织和性能的影响.结果表明,反复塑性变形具有明显的AZ31基体晶粒细化、SiC_p细化和分散作用,能显著提高SiC_p/AZ31复合材料的抗拉强度和硬度,并改善其塑性.在SiC_p的体积分数为4%时,经RPW为300次的热挤压后,AZ31基体晶粒粒径达到最小值20 μm,SiC_p被粉碎成3 μm以下的微粒,且弥散分布于合金基体中,复合材料的室温抗拉强度和硬度(HV)达到或接近最大值,分别为359 MPa和107.     

金刚石粒径及含量对超音速激光沉积金刚石/Cu复合涂层微观结构及性能的影响

目的研究不同金刚石粒径及含量对超音速激光沉积金刚石/Cu复合涂层微观结构及性能的影响。方法利用超音速激光沉积技术制备金刚石/Cu复合涂层。采用扫描电镜和摩擦磨损测试对涂层的显微组织结构和磨损性能进行了分析,用激光闪烁法测量复合涂层的热导率。结果金刚石均匀分布在复合涂层中,原始粉末中金刚石体积分数从30%增加到50%时,复合涂层中金刚石颗粒的面积占比仅从14.01%升至16.79%,远低于金刚石颗粒在原始粉末中的含量。400目金刚石/Cu复合涂层的平均热导率为296 W/(m·K),摩擦系数为0.551;800目金刚石/Cu复合涂层的平均热导率为238 W/(m·K),摩擦系数为0.545。结论原始粉末中金刚石配比的增加并未对复合涂层中金刚石含量的提升有显著作用。金刚石/Cu复合涂层的热导率随着增强相颗粒含量的增加而降低,随着增强相颗粒粒径的增大而提高。不同粒径金刚石颗粒的添加能显著降低Cu涂层的摩擦系数,且小粒径金刚石颗粒的添加使复合涂层的摩擦系数更低和更稳定,从而使其具有更小的磨损量和磨痕宽度,表现出较优的耐磨损性能。     

仿生织构类型及其对表面摩擦性能影响

随着经济的发展,机械加工零件表面的减阻耐磨及抗黏等性能变得尤为重要,为了提高生产加工过程的高效性和节能性,针对零件的表面问题引入仿生织构的概念。 仿生织构是仿照生物体表特殊的纹理在摩擦副表面加工出能够实现减摩降阻润滑效果的微/ 纳结构。 介绍了多种具非光滑结构表面生物,综述了几种典型仿生织构类型,阐明了每种织构类型的摩擦磨损机理;从织构类型、结构设计和加工方法、压强分布、摩擦因数和机理分析、应用与展望等方面进行评述,对应用最为广泛的凹坑型和沟槽型织构结合实例分析其摩擦磨损性能并附以数据论证,通过摩擦因数和磨损机理判断织构的减摩降阻效果,从而进一步实现参数优化。 分析表明:仿生织构对改善摩擦性能具有重要影响,其中摩擦因数是判断摩擦性能的重要因素,加以磨损机理的深入研究,使得减阻耐磨效果较优的织构类型可大幅提高工业效率,结合工业、航天、 汽车等行业中对仿生织构的应用,展望未来仿生织构的广泛研究及在摩擦过程中性能的优化,实现织构化普及应用。