(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。     

退火对Ti_(35)Zr_(30)Be_(24)Cu_(7.5)Co_(3.5)块体非晶合金耐磨性的影响

采用销-盘法研究了直径?3 mm Ti_(35)Zr_(30)Be_(24)Cu_(7.5)Co_(3.5)块体非晶合金及其经623 K和653 K退火1 h后的耐磨性,利用SEM分析了磨损形貌。结果表明,经磨损后,试样磨损面显微硬度略有提高,有加工硬化现象出现;623 K温度下退火1 h后,相组成与铸态同为非晶相,试样磨损以局部剪切的塑性流变为主,磨损机制为疲劳磨损;随着温度提高到653 K退火1 h后,合金由部分非晶相及纳米相组成,显微硬度突升到1 042 HV,磨损以碎片剥落及犁沟为主,磨损机制为磨粒磨损。     

Zr基块体非晶合金的摩擦磨损行为(英文)

采用销盘式摩擦实验研究Zr基块体非晶合金分别在空气与氩气环境中的摩擦磨损行为。结果表明,在16N和23N2种不同载荷下,非晶试样在氩气中的磨损量都比在空气中的低45%以上。通过X射线衍射仪、差示扫描量热分析仪、扫描电子显微镜和光学表面轮廓仪等检测分析手段对磨损试样摩擦面的形貌和微观结构进行表征,发现在空气中磨损试样的表面存在大量摩擦颗粒和犁沟,而氩气中的试样表面相对平滑;非晶试样的磨损机理在空气中以磨粒磨损为主,而在氩气中则为粘着磨损。     

放电等离子烧结铁基非晶涂层的滑动与冲蚀磨损性能

目的研究放电等离子烧结的Fe_(48)Cr_(15)Mo_(14)Y_2C_(15)B_6非晶涂层在滑动和冲刷条件下的耐磨性。方法利用放电等离子烧结(SPS)技术,制备Fe基非晶态合金涂层。通过滑动磨损实验和冲蚀磨损试验,分别评价非晶涂层的滑动磨损性能和冲蚀磨损性能,并通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析非晶涂层的组织结构以及磨损形貌。结果非晶涂层在滑动摩擦条件下,随着载荷由10 N增加至20 N,磨损率由0.089×10~(-3)mm~3/m上升到0.216×10~(-3)mm~3/m,但摩擦系数由0.841减小到0.778。非晶涂层在冲蚀磨损条件下的体积磨损率随着冲蚀角度(30°~90°)的增加,先增大后减小,45°时达到极大值(15.80 mm~3/h)。磨损表面形貌表明,铁基非晶的滑动磨损机制主要是疲劳磨损和粘着磨损,冲蚀磨损机制主要表现为构成涂层的粉末颗粒的脆性剥落。结论与常用AISI 52100轴承钢相比,SPS制备的非晶涂层在滑动摩擦条件下有着显著的低磨损率和低摩擦系数,但在冲蚀磨损条件下的耐磨性能较差。     

载荷对锆基大块非晶合金往复直线滑动摩擦磨损行为影响研究

研究了载荷对Zr_(55)Cu_(30)Ni_5Al_(10)大块非晶合金往复直线滑动摩擦磨损行为的影响。研究表明,随着载荷增加,平均摩擦系数下降,但磨痕宽度增大。磨痕呈平滑直线型犁沟,载荷越大,磨损越严重;载荷较小时,非晶合金呈典型的轻微咬合或咬焊、连续磨损机理,随载荷增大,咬合或咬焊及粘着磨损作用机理增强,呈连续磨损、咬合或咬焊及粘着磨损共同作用机理。     

Ti基内生枝晶非晶复合材料的摩擦磨损性能

采用电弧熔炼-铜模吸铸法制备Ti_(43)Zr_(27)Mo_5Cu_(10)Be_(15)非晶复合材料,利用销-盘式摩擦磨损试验机进行干滑动磨损试验,研究了载荷、转速和时间对非晶复合材料的摩擦磨损性能的影响。利用X射线衍射仪分析物相,扫描电镜观察分析磨损表面的形貌,探讨非晶复合材料的磨损机理。结果表明,在不同载荷、转速条件下摩擦因数比较低且稳定在0.219 0~0.367 5之间,磨损量为2.0~31.9mg;随着转速、载荷的增加,动态摩擦因数波动幅度逐渐减小,磨损量增大。磨损机制由磨粒磨损逐渐转变为粘着磨损,并伴有塑性变形。     

加压退火对Gd_(36)La_(20)Al_(24)Co_(20)块体非晶合金晶化行为和热稳定性的影响

用铜模铸造法制备了Gd_(36)La_(20)Al_(24)Co_(20)块体非晶合金,并在其过冷液相区内不同温度及不同压力下进行了加压退火处理.通过XRD和DSC研究了加压退火处理对该非晶合金晶化行为及热稳定性的影响规律.结果表明,加压退火抑制了Gd_(36)La_(20)Al_(24)Co_(20)非晶合金的晶化过程,其晶化激活能E随退火压力的增加而增大,分析了相关的机理.     

机械合金化法制备Ti_(50)Ni_(15)Cu_(28)Sn_7非晶合金粉末

以一定比例配置Ti、Ni、Cu、Sn金属粉末,利用机械合金化方法在转速为300 r/min、球料比为12∶1的条件下制备Ti_(50)Ni_(15)Cu_(28)Sn_7非晶合金。采用XRD和SEM对不同球磨时间混合粉末的物相结构和形貌进行分析。并对合金粉末进行了DSC分析。结果表明:经过不同时间球磨之后,混合的金属粉末开始出现合金化及不同程度的非晶化。随着球磨时间的增加,粉末颗粒逐渐细化。球磨80 h后,合金粉末全部转变为非晶合金,且具有较高的热稳定性和非晶形成能力。     

非晶合金Mg_(65)Y_(10)Cu_(25)在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

利用电化学极化曲线方法、交流阻抗 (EIS)技术和扫描电子显微镜 (SEM )研究了Mg65Y10 Cu2 5非晶及相应的晶化合金在 3 5 %NaCl溶液中的腐蚀行为。极化曲线测试结果表明 ,非晶合金Mg65Y10 Cu2 5在NaCl溶液中为活性溶解 ,腐蚀反应由阴极反应和阳极反应共同控制。EIS测试表明 ,随着浸泡时间延长 ,非晶合金耐蚀性下降 ,EIS由 3个时间常数变为 2个时间常数。SEM测试表明 ,非晶合金经过 2 4h浸泡后 ,表面发生了极为不均匀的腐蚀 ;EDAX能谱表明 ,非晶合金经过浸泡后 ,表面成分发生了较大变化 ,含镁量减少 ,表面出现了浓度分布不均匀的氧元素。晶化后Mg65Y10 Cu2 5合金的耐蚀性略有提高。探讨了非晶合金在 3 5 %NaCl溶液中的腐蚀机理     

退火工艺对Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶带材腐蚀性能的影响

采用真空电弧炉铜模铸造法制备出Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶带材,并用失重法对比研究了非晶带材在HCl、H_2SO_4溶液里的腐蚀行为;采用X射线衍射仪和光学显微镜对该非晶带材的相组成、晶化过程及试样的腐蚀形貌进行了研究,并综合分析了退火工艺对Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶带材耐腐蚀性能的影响。结果表明:Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶带材在20%H2SO_4溶液中的耐蚀性比45钢高300倍。非晶合金晶化程度随退火温度升高而提高,带材的腐蚀速率取决于退火温度。在500℃以下退火时,Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶带材腐蚀速率变化不大;在500℃以上退火时,Fe_3Si相和Si_4Cu_(15)相析出,腐蚀速率明显增大;当退火温度上升到700℃时,已由非晶态完全转变成晶态,腐蚀速率大幅度提高。     

Ni/Al原子比对Cu-Ni-Al合金性能的影响

采用近平衡凝固实验,以Cu为基体原料,制备了Cu含量为90wt%,Ni/Al原子比分别为1∶3、1∶2、1∶1、2∶1和3∶1的Cu-Ni-Al合金。用光学显微镜(OM)观察不同成分的合金显微组织;利用布氏硬度仪测量了合金的硬度,并用扫描电镜得到了合金的摩擦磨损表面形貌。实验结果表明Cu-Ni-Al合金的硬度随着Ni/Al原子比的增多而逐渐增大;摩擦形貌也由粘着磨损为主转变为颗粒磨损为主。     

Al_(2)O_(3)-TiCN涂层硬质合金刀具车削N型HT250磨损机理研究北大核心

为了探究N型灰铸铁HT250车削加工性能,基于正交试验,采用Al_(2)O_(3)-TiCN涂层硬质合金刀具对普通/N型HT250进行车削试验,通过SEM和EDS观察刀具磨损形貌、分析前后刀面磨损量,研究刀具磨损机理,为N型HT250的高效加工提供理论依据。研究结果表明,切削N型HT250的前、后刀面磨损量均高于普通HT250;低速车削时(100≤V_(c)≤250 m/min),刀具以磨粒磨损和粘结磨损为主,磨损程度随着切削速度的增加逐渐减小;高速车削时(250≤V_(c)≤400 m/min),刀具以扩散磨损和氧化磨损为主,磨损程度随着切削速度的增加呈现缓慢增大趋势。     

甩带速率对U_(66.7)Co_(33.3)合金非晶形成的影响

针对U_(66.7)Co_(33.3)二元合金,采用小型亚稳合金炉制备样品,结合X射线衍射和热分析技术,研究了不同甩带速率对该合金形成非晶相的影响。结果表明,该合金在50 m/s的甩带速率下几乎形成完全非晶相,在25 m/s速率下出现了体心四方结构的U_6Co相,在20 m/s以下主要形成了U_6Co相;提高合金熔体的冷却速率可有效增大非晶形成的驱动力,促进非晶相形成。     

喷射成形Al22Si5Fe3Cu1Mg的高温耐磨机制

采用常规铸造和喷射成形两种工艺制造Al22Si5Fe3Cu1Mg高硅铝合金,研究磨损温度对合金摩擦行为和磨损机理的影响。结果表明:由于喷射成形高硅铝合金具有组织细小、成分均匀等特征,在磨擦过程中表现出更好的抗磨损性能。合金的磨损机制随着温度的升高而发生转变,低于临界温度时为磨粒和黏着磨损混合形式,高于临界温度后转变为剥层磨损。合金在高温下磨擦时,由于氧化速度较快,形成的氧化物改善合金的抗磨损性能,但存在一个临界温度,当超过临界温度时,两种工艺下的合金均由轻微磨粒和黏着磨损混合形式转变为严重的剥层磨损,喷射成形合金在不同高温下的抗磨损性能均显著优于铸造合金的,且其磨损机制转变临界温度比常规铸造合金的高约100℃。     

原位生成(Al2O3+Al3Zr)p/A359复合材料的电磁制备及磨擦性能

利用A359-Zr(CO3)2体系,原位反应合成法制备(Al2O3 Al3Zr)p/A359颗粒增强铝基复合材料,在制备过程中施加低频交变电磁场进行搅拌以提高复合材料性能.干滑动磨擦试验表明,复合材料的耐磨擦性比纯基体合金明显提高,施加电磁搅拌后复合材料在较大载荷下的耐磨性提高,磨损量随载荷增加的瞬变载荷由58.8 N提高到78.8 N.磨损表面的SEM分析显示:纯基体合金为粘着磨损和剥层磨损,复合材料的磨损为磨粒磨损为主,施加电磁搅拌后的复合材料为纯磨粒磨损.     

Ni元素对非晶合金Mg_(65)Cu_(25)Gd_(10)在NaCl溶液中腐蚀行为的影响

采用析氢腐蚀实验比较了非晶合金Mg65Cu25Gd10和Mg65Cu20Ni5Gd10在1%NaCl溶液中腐蚀性能。利用电化学测试技术和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对两非晶合金在NaCl溶液中的腐蚀行为进行了研究。析氢腐蚀实验表明,Ni的加入大大提高了非晶合金Mg65Cu25Gd10抗蚀性能,极化曲线测试结果也表明Mg65Cu20Ni5Gd10非晶合金的腐蚀电流远远小于Mg65Cu25Gd10非晶合金。EIS测试表明,电化学阻抗谱测试结果显示Mg65Cu20Ni5Gd10非晶合金电荷转移电阻高于Mg65Cu25Gd10非晶合金。腐蚀产物形貌观察表明,Ni的加入使非晶合金Mg65Cu20Ni5Gd10腐蚀表面膜更为致密。结合各测试结果,探讨了Ni的加入提高镁基非晶合金耐蚀性机理。     

载荷和滑动速度对块体镁基非晶合金干摩擦性能的影响

目的以制备的Mg_(59.5)Cu_(22.9)Ag_(6.6)Gd_(11)块体镁基非晶合金为基础,探索法向载荷和滑动速度影响镁基非晶合金干摩擦行为的规律和机制,为进一步研究镁基非晶合金提供实验依据。方法采用UMT-2多功能摩擦磨损机,改变法向载荷和滑动速度的大小,进行摩擦磨损实验。通过白光干涉轮廓仪测出磨损轨迹的宽度和深度,再根据公式计算出磨损体积和磨损率。利用扫描电镜和EDS能谱分析磨损轨迹,揭示非晶合金的磨损机制。结果随着载荷的增加,磨损率先减小后稳定,摩擦系数略有减小。随着滑动速度的增加,磨损率先减小后增大,在相对滑动速度为120 mm/s时出现最小值。载荷小于20 N时,磨痕表面布满犁沟和小颗粒状磨屑;载荷大于20 N时,磨痕表面出现层叠状非均匀塑性变形层,对磨球表面转移膜粘连明显。滑动速度低时,磨痕表面布满犁沟,随着速度的增加,先是软化均匀流变,接着出现熔化、剥落。结论块体非晶镁基合金在低载荷下以磨粒磨损为主,还伴随着氧化、少量的粘着;载荷大于20 N时,变为粘着磨损为主。低滑动速度下以磨粒磨损为主,当滑动速度为180 mm/s时,试样表面熔化失效,磨损方式为剥落和磨粒磨损的综合。     

AM60B合金在25～200℃下干滑动磨损行为和磨损机制(英文)

针对AM60B合金在环境温度25～200℃、载荷12.5～300N的条件下进行干摩擦磨损实验。结果表明:随着载荷的增大,磨损率增加;从轻微磨损到严重磨损的转变的临界载荷分别为25℃时275N,100℃时150N,200℃时75N。在低载荷(<50N)下,200℃下的磨损率低于25℃和100℃的。在轻微磨损阶段,磨损机制为磨粒磨损、氧化磨损和剥层磨损。当轻微磨损到严重磨损的转变开始时,剥层磨损发挥主要作用,剥层磨损是从基体内部发生的剥落。随后,塑性挤出磨损作为严重磨损出现,同时伴随着从轻微磨损到严重磨损的转变。厚的、硬的摩擦层通过限制磨面的塑性变形来阻碍从轻微磨损到严重磨损的转变。     

非晶态Ni_(55)Nb_(35)Si_(10)合金的非等温纳米结晶动力学（英文）

采用差示扫描量热法(DSC)研究机械合金化制备的Ni_(55)Nb_(35)Si_(10)非晶合金的非等温结晶动力学。结果表明,该非晶合金在加热过程中表现出单级结晶,导致非晶态基体中形成金属间化合物纳米晶体。由基辛格方程确定的合金结晶表观活化能较高(468 k J/mol),说明该非晶合金具有较高的热稳定性。采用等转换法对结晶过程中活化能的变化进行研究,活化能从结晶开始一直缓慢降低至结晶分数α=0.35,然后几乎保持不变直至结晶结束。通过测定Avrami指数,解释非晶合金非等温结晶的纳米结晶机理。透射电镜研究表明,在退火过程中通过纳米结晶可对非晶态合金进行微观结构调控。成核速率随时间的延长而减小,结晶机理主要受三维扩散控制生长支配。在Sestak-Berggren自催化模型的基础上,得到定量描述非等温结晶动力学的预测方程。     

[Fe_(0.71)(Dy_xNd_(1-x))_(0.05)B_(0.24)]_(96)Nb_4(x=0-1)块体合金的非晶形成能力和磁性能

采用铜模吸铸法制备[Fe0.71(DyxNd1-x)0.05B0.24]96Nb4(x=0-1,摩尔分数)块体合金,利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和振动样品磁强计(VSM)研究合金的非晶形成能力(GFA)和磁性能。结果表明:该体系合金均具有较好的非晶形成能力,可制备出直径为2 mm的完全非晶合金,随着Dy含量(x)的增加,合金的非晶形成能力逐渐增强。当x=1时,可制得直径为3 mm的完全非晶合金;饱和磁化强度(Ms)由x=0时的Ms=97.59 A·m2/kg逐渐降低到x=1时的Ms=75.85 A·m2/kg。该体系直径为2 mm的块体非晶合金均表现为明显的软磁性特征。