原位内生TiB2/Al基复合材料制备技术评述

对近年来国内外在内生TiB2颗粒增强铝基复合材料的新型制备技术的方法和原理上进行了概述,并指出其各自的优缺点,也对其主要存在的问题进行了阐述,同时对研究重点提出了建议。最后展望了其制备技术的发展趋势。     

选择性激光熔化技术制备的Cu-10Sn合金的载流摩擦学性能

为提高Cu-10Sn合金接触线的力学及载流摩擦学性能,利用选择性激光熔化（SLM）技术制备Cu-10Sn合金,分析Cu-10Sn合金的组织结构及硬度等,研究不同载荷和电流对Cu-10Sn合金的载流摩擦学行为的影响;利用扫描电子显微镜对摩擦表面进行微观分析,揭示其磨损机制。试验结果表明：与载荷为10 N时相比,30 N时摩擦副的平均摩擦因数增大,接触电阻和电弧能量降低,磨损加剧;Cu-10Sn合金与GCr15球对摩,合金表面被氧化,铜元素被转移并粘附于对摩球上形成黏着磨损;与纯机械摩擦行为相比,载流条件下Cu-10Sn合金表面磨痕加深,黏着物、氧化物的数量明显增加,摩擦因数和磨损体积发生显著变化;小载荷小电流下磨痕表面出现电弧烧蚀现象;而电流为10 A时,磨损表面形成的氧化膜的润滑作用,减缓了材料的磨损。在无电流条件下磨损机制主要为疲劳磨损和黏着磨损;而在载流条件下,电化学氧化和黏着磨损显著增强。研究结论为SLM技术制备的铜锡合金应用于接触线等电传导接触材料提供参考。     

车轮踏面不圆顺对高速列车轮轨界面黏着与车轮表面损伤的影响

在JD-DRCF/M型滚动接触疲劳/磨损试验台上开展了有/无偏心车轮配副的轮轨滚滑接触摩擦学试验,对比分析了一阶不圆顺车轮和正常圆顺车轮对轮轨界面黏着、车轮表面损伤与滚动接触疲劳特性的影响。结果表明：车轮不圆顺会显著减小轮轨间黏着系数,湿态下不圆顺车轮的轮轨黏着系数不足0.2,影响列车安全运行和牵引效果;车轮不圆顺明显加剧了钢轨磨耗,同时导致车轮沿周向的表面损伤表现出显著差异。具体来说,凸起侧附近疲劳剥落和撕裂断口特征最为明显;迎向凸起侧较背向凸起侧表面剥落更严重、疲劳裂纹扩展角更大;迎向凸起侧表面点蚀现象相对明显,背向凸起侧车轮表面黏着层堆积严重;此外,随着车轮滚动半径rθ由最小值到最大值再到最小值循环变化,不圆顺车轮沿周向的表面粗糙度、表面硬度和塑性变形层厚度大致均呈先逐渐增加、经过凸起侧附近后又逐渐下降的趋势。     

原位内生TiB2／Al基复合材料制备技术评述

对近年来国内外在内生TiB2颗粒增强铝基复合材料的新型制备技术方法和原理上进行了概述,并指出其各自的优缺点,也对其主要存在的问题进行了评述,同时对研究重点提出了建议。最后展望了其制备技术的发展趋势。     

原位合成TiB_2/Al-7Si复合材料的微观组织及强化机理

采用混合盐法制备了TiB_2/Al-7Si复合材料,对复合材料的微观组织进行了观察,并对其力学性能进行了测试.结果表明:原位生成的TiB_2颗粒平均尺寸约400nm,在复合材料中分布均匀;TiB_2颗粒对α-Al和共晶Si都具有显著的细化效果;复合材料的力学性能较其基体有明显的提高;基体晶粒的细化及TiB_2颗粒的弥散分布是复合材料的主要强化机制.     

基于纳米压入技术的老化橡胶表面力学行为

为了研究不同老化时间和温度对橡胶表面力学性能的影响,通过纳米压痕仪测量了老化前后以及不同老化时间和温度下橡胶的弹性模量、硬度、储能模量、损失模量和损耗因子.研究结果表明,老化时间和温度是影响橡胶表面纳米力学性能的2个关键因素,且相比于老化时间,老化温度对橡胶力学性能的影响更为显著;在90℃和105℃老化温度下,橡胶的弹性模量、硬度、损耗因子等力学性能受老化时间的影响较小;在120℃以上,随着老化时间的延长,橡胶的硬度、弹性模量逐渐增大,蠕变性能与黏性逐渐减弱;在135℃时,其力学性能呈现先快后慢的变化模式,老化3d之后,其硬度与弹性模量开始迅速增大,后期变化速率逐渐减小.在工程上,对于长期服役于较高温度下的密封件来说须严格控制其服役温度,以达到防止密封件老化、提高密封寿命的目的 .     

真空渗流法制备微孔复合泡沫铝的工艺研究

采用真空渗流法制备微孔复合泡沫铝,探讨了各种工艺因素对渗流长度的影响规律,并从理论上进行了分析研究.结果表明,空心微珠分别经水和硝酸钇预处理后,渗流长度随空心微珠粒径的增大而显著增大,随铝液浇注温度、空心微珠及铸型预热温度的升高而急剧增大,随型腔横截面直径增大而明显减小,同时对型腔施加适当物理振动也能改善渗流长度.     

激光沉积AlxTiCrMnCu高熵合金组织性能的研究

采用激光沉积方法制备了Al_xTiCrMnCu (x=0, 0.25,0.5,0.75,1.0)高熵合金。通过XRD、SEM及腐蚀电化学测试技术等研究了Al_xTiCrMnCu高熵合金的微观结构及性能。研究发现,随Al含量的增加,Al_xTiCrMnCu高熵合金由简单的fcc和hcp1混合固溶体结构逐渐转变为全部hcp2固溶体结构;合金的显微硬度随Al含量的增加而增大;Al_xTiCrMnCu高熵合金在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性先提高后降低,当x=0.25时,其耐蚀性最佳。     

原位合成TiB2/Al-4Cu复合材料的组织和摩擦磨损性能

采用混合盐反应(Mixed Salt Reaction)原位合成法成功制备了TiB2/Al-4Cu复合材料,并对其摩擦磨损性能进行了研究.采用X射线衍射分析物相和扫描电镜观察其显微组织,结果表明,原位生成的TiB2颗粒非常细小,尺寸分布在0.1～1.5 μm之间,平均尺寸为400 nm,均匀分布于晶界处,明显细化了复合材料组织.室温干滑动摩擦磨损试验表明,复合材料耐磨性高于基体合金的,基体合金磨损机制以粘着磨损为主,复合材料磨损机制为磨粒磨损和轻微粘着磨损共同作用.     

局部堆焊修复U75V钢轨的滚动接触磨损特性

对未堆焊和局部堆焊U75V钢轨试样进行干态+湿态两阶段连续滚动接触磨损试验，对比分析了2种钢轨试样的滚动接触特性及磨损行为。结果表明：2种钢轨试样的黏着系数在干态磨损阶段都在0.60左右，进入湿态磨损阶段急剧下降至0.25左右；干态磨损阶段局部堆焊钢轨试样的黏着系数略高于未堆焊钢轨试样，湿态磨损阶段则相反。局部堆焊钢轨试样的堆焊层主要由马氏体组成，硬度最高，磨损表面损伤轻微，未发现明显裂纹与塑性变形；热影响区由铁素体、珠光体与马氏体等组织组成，硬度居中，磨损后表面粗糙度最大，塑性变形较大且出现较多大角度扩展的裂纹；无堆焊区主要由珠光体组成，硬度最小，磨损后表面平坦，塑性变形较明显，出现少量裂纹。