Al基复合材料耐磨特性的研究

采用粉末冶金的方法制备了4种不同增强体组分的Al基复合材料,分别为:10%Al2O3/Al复合材料、1%MWCNT+9%Al2O3/Al复合材料、5%MWCNT+5%Al2O3/Al复合材料、10%MWCNT/Al复合材料。在载荷为100g,滑动速度为0.5m/s条件下,对上述4种组分的Al基复合材料的耐磨性进行了测量,结果表明:5%MWCNT+5%Al2O3/Al复合材料磨损量最小,磨损形式为磨粒磨损。     

用单摆划痕法研究Al2O3f／Al—9Si合金在不同冲击速度下？…

为揭示ＭＭＣｓ材料的冲击磨损机理，采用单摆划痕法对Ａｌ２Ｏ３１／Ａｌ－９Ｓｉ合金耐冲击磨损行为进行了研究，结果表明：（１）在３ｍ／ｓ冲击速度下，随着增强相的体积分数增多，Ａ２Ｏ３１／Ａｌ－９Ｓｉ合金抗冲击磨损性降低。在４ｍ／ｓ冲击速度下，对同一种Ａｌ２Ｏ３１／Ａｌ－９Ｓｉ合金材料，冲击速度为４ｍ／ｓ时的耐冲击磨损性优于速度为３ｍ／ｓ时的耐冲击磨损性。９２）在冲击磨损过程中，Ａdisplay status     

不同冲蚀速度下过共晶Al-Mn合金及复合材料冲蚀磨损性能的研究

采用MSN型冲蚀磨损试验机,在3.5 m/s及7m/s线速度及四种磨粒粒度下,对Al-2.86％Mn合金及Al2O3颗粒增强A1-2.77％Mn复合材料进行冲蚀磨损对比试验,分析试样材料的组织特征及冲蚀磨损后的磨痕形貌.结果表明:Al-2.86％Mn合金的主要成分是Al-Mn化合物(MnAl6和Al11Mn4)和Mn在Al中的固溶体,复合材料是在此基础上分布着Al2O3颗粒.材料的磨损失重率随冲蚀速度的变大明显增加;在相同速度下二者的冲蚀磨损程度随着磨粒粒度的增大呈先增大后减小的趋势,且峰值随着速度的变大向粒度增大的方向偏移;在相同试验参数下Al-2.77％Mn复合材料的抗冲蚀磨损性能要优于Al-2.86％Mn合金.     

不同滑动速度下两种钛合金的磨损行为

采用销-盘式磨损试验机对比研究两种典型双相钛合金TC4和TC11合金在不同滑动速度下的磨损行为,并探讨了磨损机制。结果表明:TC4合金的磨损率随滑动速度加快和载荷增加而增长,滑动速度为4m/s时,同载荷下的磨损率达到了最高值;而TC11合金的磨损率随滑动速度加快先增加,在滑动速度为2m/s时达到最高值然后开始下降,在4 m/s时取得最低值。载荷30 N时,TC4合金在滑动速度为1～4 m/s时的磨损机制主要为轻微粘着磨损、磨粒磨损和剥层磨损;TC11合金在滑动速度为1～2 m/s时的磨损机制为轻微粘着磨损、磨粒磨损和剥层磨损,在3 m/s时的为氧化磨损和磨粒磨损,但在4 m/s时的为氧化轻微磨损。两种钛合金在滑动速度为1～2m/s时的磨损行为与磨损机制相似。但高速下,稳定摩擦氧化物层的存在显著降低了TC11合金的磨损率;而TC4合金由于硬度相对较低,对摩擦氧化物层的支撑作用不足,磨损率快速增长。     

Ti6Al4V合金干滑动磨损过程中摩擦层及摩擦氧化物的作用

目的分析Ti6Al4V合金在不同滑动速度下的干滑动磨损行为及磨损特征,研究钛合金的磨损机理,并探讨干滑动磨损过程中摩擦层及摩擦氧化物的作用。方法采用销盘式摩擦磨损试验机,对Ti6Al4V合金在不同滑动速度下进行干滑动磨损实验。采用磨损率和摩擦系数表征钛合金的磨损行为,采用SEM、EDS及XRD分析磨损表面及摩擦层的形貌及成分,采用数字显微硬度仪表征摩擦层的力学性能。结果滑动速度在0.5～4 m/s范围内变化,Ti6Al4V合金的磨损率发生显著变化,尤其是在高载条件下。0.5～1.5 m/s速度范围内,磨损率较低,2.68m/s速度下,磨损率达到最高值,4m/s速度下,磨损率达到最低值。0.75m/s速度下,粘着磨损和磨粒磨损为主要磨损机理,氧化磨损为次要磨损机理;2.68 m/s和4 m/s速度下的磨损机理分别为剥层磨损和氧化轻微磨损。2.68m/s速度下的高磨损率与硬度较低的无氧化物摩擦层对应,而4 m/s速度下的低磨损率与高硬度的多氧化物摩擦层对应。结论试验条件改变,Ti6Al4V合金的磨损行为及磨损机理发生变化。不同试验条件下的磨损行为与不同的摩擦层特征相对应,当摩擦层中包含一定量的摩擦氧化物时,这种陶瓷性的摩擦层具有比基体更高的硬度,能有效保护基体,降低磨损率。     

铝合金表面Al2O3-Ni涂层的制备及耐磨性研究

目的研究Al2O3含量对Al2O3-Ni复合涂层摩擦磨损性能的影响。方法采用大气等离子喷涂技术,在6082-T6铝合金基体表面分别制备Al2O3含量为30%、50%和70%的30%Al2O3-70%Ni、50%Al2O3-50%Ni、70%Al2O3-30%Ni复合涂层。对三种涂层的显微硬度和摩擦磨损性能进行对比研究,并分析原始粉末和涂层的相组成、涂层组织结构、磨损形貌和磨损机制。结果原始粉末中的部分α-Al2O3相在急冷条件下转变成γ-Al2O3新相,涂层中各衍射峰出现明显的宽化现象,有Al2O3非晶相生成。三种试样均由基体、打底层、涂层组成,基体与打底层之间有明显的分界面,打底层因与涂层化学成分相似使分界面不明显,层与层之间结合良好。涂层的显微硬度明显高于基体,约为基体硬度的4~5倍,且其随着Al2O3含量的增加而增加。在试验条件下,涂层的摩擦系数、磨痕宽度、磨损率均随着Al2O3含量的增加而减小,相较于30%Al2O3-70%Ni涂层,70%Al2O3-30%Ni涂层的摩擦系数降低了13%,磨损率降低了66.7%。30%Al2O3-70%Ni涂层磨损最严重,磨痕表面剥落明显,而50%Al2O3-50%Ni涂层与70%Al2O3-30%Ni涂层磨损后,磨痕表面产生大量即将剥落的"橘皮状"氧化物,磨损机制均为氧化磨损与粘着磨损的混合。结论 Al2O3-Ni复合涂层中增加Al2O3含量可以提高复合涂层的耐磨性。     

铝合金表面激光熔覆Fe-Al青铜过渡区的组织结构及其在小能多冲作用下的行为

研究了Al－Si合金表面激光熔覆Fe－Al青铜合金过渡区的组织和相结构;探讨了在小能量多冲作用下过渡区的行为。结果表明：熔覆层／基材间过渡区的组织和相结构存在一定的层次,靠近熔覆层的一侧为不均匀的块状Cu9Al4＋Cu3Al;中间区为块状Cu9Al4＋针状CuAl2;向基材靠近时,过渡区的针状CuAl2相逐渐减少,α-Al相逐渐增多。在小能多冲作用下,过渡区裂纹形成干脆性相CUAl2富集的区域,激光扫描速度对CUAl2相在过渡区的分布厚度影响显著,进而影响到过渡区的抗小能多冲行为。扫描速度在10mm／s～12mm／s时,熔覆层具有较高的抗冲击性能;扫描速度≤8mm／s或≥14mm／s时,其抗冲击性能显著降低。     

Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨损性能

研究了不同工艺制备的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨损性能,结果表明:Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的磨损机制以磨粒磨损为主.Cu/Al2O3复合材料的耐磨损性能要优于同样条件下制备的Cu/Cr2O3复合材料.当Al或Cr与Cu形成预合金后而进行原位氧化合成的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨性优于当未形成预合金粉末原位氧化合成的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨性.     

(Cu50Zr42Al8)98(Cr2Ni)2块状非晶合金的摩擦磨损性能研究

利用铜模吸铸法制备了直径为3mmm（Cu50Zr4Al8）98（Cr2Ni）2块状非晶合金圆棒。在拴一盘磨擦试验机上对该非晶合金的磨擦磨损性能作了测试，得出，在滑动速度增大的过程中，其磨损机理由轻微摩损向严重磨损转变，在滑动速度低于1．0m／s下，该非晶合金表现出良好的耐磨性。     

反应热压制备不同SiO_2/C/Al摩尔比原位自生铝基复合材料的耐磨性能（英文）

反应热压法制备不同SiO_2/C/Al摩尔比的原位自生铝基复合材料。采用销-盘式摩擦试验机对这些复合材料进行干滑动摩擦试验。利用扫描电镜和能谱分析研究复合材料表面成分和形貌。结果表明,当SiO_2/C/Al摩尔比为3:6:9时,原位生成更多Al_2O_3、SiC和Si颗粒,在Al-SiO_2-C体系中Al_4C_3相被彻底抑制,因此复合材料的耐磨性能大幅度提高。当滑动速度从0.4 m/s增加到1.6 m/s时,磨损量逐渐减小。当摩擦载荷增加时,磨损量也增加。观察到的犁沟、磨损坑和细微纹沟说明磨料磨损是主要的磨损机制。然而,当采用更高的滑动速度时,只有氧化磨损机制控制复合材料的磨损行为。     

应用模压铸造法制造的Al2O3f/SiCp混杂增强铝基复合材料的摩擦磨损行为（英文）

研究了通过模压铸造方法制造的氧化铝纤维与碳化硅颗粒混合增强铝基复合材料的干摩擦磨损性能。分别在室温、110℃,以及150℃条件下,进行了恒速0.36m/s(570r/min)的销盘式摩擦磨损实验。采用扫描电子显微镜观察干磨损表面特征,采用Arrhenius作图法研究相对磨损率,以便于进一步研究磨损机制。此外,讨论了纤维的方向性和纤维与颗粒的混合比作用。     

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。     

等离子喷涂纳米Al2O3/Ni复合涂层的组织和耐磨性能研究

将纳米Al2O3颗粒和镍基粉用湿法混合,采用等离子喷涂工艺制备了复合涂层。利用SEM和TEM分析了Al2O3复合涂层的表面形貌和微观组织,用磨粒磨损试验机进行磨损试验,研究了纳米Al2O3的体积分数、粒径对涂层喷焊性和耐磨粒磨损性能的影响。结果表明,Al2O3复合涂层的表面形貌细腻,颗粒加入能有效改善弥散相与镍基涂层的相容性,当纳米Al2O3的体积分数为2.0%时,涂层的耐磨性能最好为镍基涂层的2倍多,在相同的体积分数下,随着涂层中弥散强化相尺寸减小,涂层的耐磨性提高。     

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 将纳米Al2O3颗粒和镍基粉用湿法混合，采用等离子喷涂工艺制备了复合涂层。利用SEM和TEM分析了Al2O3复合涂层的表面形貌和微观组织，用磨粒磨损试验机进行磨损试验，研究了纳米Al2O3的体积分数、粒径对涂层喷焊性和耐磨粒磨损性能的影响。结果表明，Al2O3复合涂层的表面形貌细腻，颗粒加入能有效改善弥散相与镍基涂层的相容性，当纳米Al2O3的体积分数为20%时，涂层的耐磨性能最好为镍基涂层的2倍多，在相同的体积分数下，随着涂层中弥散强化相尺寸减小，涂层的耐磨性提高。     

Abrasive wear characteristics and mechanisms of Al2O3／PA1010 composite coatings

The abrasive wear characteristics of Al2O3/PA1010 composite coatings on the surface of quenched and low-temperature temper steel 45 were tested on the tumplate abrasive wear testing machine and the same uncoated steel 45 was used as a reference material. Experimental results showed that the abrasive wear resistance of Al2O3/PA 1010 composite coatings has a good linear relationship with the volume fraction of Al2O3 particles in Al2O3/PA1010 composite coatings, and the linear correlative coefficient is 0.979. Under the experimental conditions, the size of Al2O3 particles (40.5-161.0μm) has little influence on the abrasive wear resistance of Al2O3/PA1010 composite coatings. By treating the surface of Al2O3 parti-cles with a suitable bonding agent, the distribution of Al2O3 particles in matrix PA1010 is more homogeneous and the bonding state between Al2O3 particles and matrix PA1010 is better. Therefore, the Al2O3 particles in Al2O3/PA1010 compos-ite coatings make the Al2O3/PA1010 composite coatings have better abrasive wear resistance than PA1010 coatings. The wear resistance of Al2O3/PA1010 composite coatings is about 45% compared with that of steel 45.     

Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料的半固态搅熔复合

采用半固态搅熔复合及模锻方法制备Al2 O3 /Al复合材料 ,讨论了工艺参数对Al2 O3 颗粒在铝合金液中的吸收性与分散性的影响 ,并对所得复合材料的强度、冲击韧性和耐磨性进行了实验。结果表明 ,通过选择合适的工艺参数 ,可以很好地解决Al2 O3 颗粒在Al合金液中的分散性问题 ,所得复合材料具有一定韧性和良好的耐磨性能。     

Al2TiO5／Al2O3复合材料的抗铝液浸渗性能分析

钛酸铝系复合材料中钛酸铝的体积分数不同,会导致Al2TiO5／Al2O3复合材料的抗铝液浸渗性能的不同。在Al2TiO5中分别按10％、20％、40％、60％、80％、90％（体积分数）引入Al2O3进行复合。通过对渗铝试样的外观形貌、微观结构分析,进而对其铝液浸渗性能进行了分析比较,发现富钛酸铝的钛酸铝／氧化铝复合材料（妒（AL2TiO5）〉40％）抗铝液浸渗性能好;而富氧化铝的钛酸铝／氧化铝复合材料（φ（Al2TiO5）〈20％）有金属铝液沿热震产生的裂纹渗入复合材料内部,容易导致复合材料断裂失效。该研究结果对可靠应用钛酸铝系复合材料作为铝液的容器具有实际工程应用价值。     

Al-Zr(CO3)2体系反应生成Al基复合材料的力学和磨损性能研究

运用Al-Zr（CO3）2体系熔体反应法制备了（Al3Zr＋Al2O3）p／Al合材料，研究了（Al3Zr＋Al2O3）p／Al复合材料的力学和磨损性能。结果表明：Al-Zr（CO3）2与Al熔体反应生成了Al2O3、Al3Zr颗粒；（Al3Zr＋Al2O3）g/A复合材料的抗拉强度和屈服强度随颗粒理论体积分数的增大而提高，当颗粒体积分数为10％时，复合材料的Rm为148．3MPa，较铝基体提高了90．1％，复合材料的Rp02为110．5MPa，较铝基体的提高了163．1％，复合材料的断后伸长率先升后降；由复合材料的拉伸断口SEM可知：随着反应物质量增加，塑性变形区减小，但仍是塑性断裂；由磨损表面SEM观察表明：（Al3Zr＋Al2O3）p/Al复合材料的磨损特征为黏着磨损和磨粒磨损的混合型磨损。     

Al2O3—TiC—Co改性陶瓷的性能及其耐磨性

以化学沉积的方法,在陶瓷体Ａｌ２Ｏ３,ＴｉＣ的表面均匀包覆一层Ｃｏ膜。混合球磨后经热压烧结的Ａｌ２Ｏ３－Ｔｉｃ－Ｃｏ（ＡＴＣ）改性陶瓷的强度和断裂韧性比Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ提高约４０％。并对Ａｌ２Ｏ－ＴｉＣ－Ｃｏ和Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ陶瓷的磨粒磨损行为、磨损机理和磨粒磨损耐磨性进行了比较。结果表明,Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ－Ｃｏ陶瓷的耐磨性明显好于Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ陶瓷,磨损表面呈现较多的塑性变形。     

Al_2O_3/TiB_2/SiC_w陶瓷材料的室温摩擦磨损特性研究

研究了不同SiCw，含量的Al2O3／TiaO／SiCw，陶瓷材料与硬质含金在室温滑动摩擦时的摩擦磨损特性．结果表明：随SiCw含量的增加摩拣系数减小，Al2O3／TiB2／SiCw陶瓷材料抗磨损能力增强，其磨损机制主要有后粒磨损和晶须的脱落，晶须的取向对该陶瓷材料的耐磨性能有很大的影响。