不同条件下Al2O3颗粒增强铝锰基复合材料摩擦磨损特性研究

研究了不同锰含量的Al2O3颗粒增强铝锰基复合材料在不同磨蚀介质条件下的磨损特性 结果表明:Al2O3颗粒增强铝锰基复合材料由锰在铝中的固溶体和在其上分布的铝锰化合物MnAl6和Al11Mn4及δ-Al2O3颗粒组成;随着锰含量的增加,试样中硬而脆的MnAl6和Al11Mn4含量不断增加,该复合材料的磨损量不断减小;在加有磨粒的高矿化度水摩擦条件下,由于磨粒磨损的作用,试样的磨损比其在未加磨粒的摩擦条件下严重,且磨损量之比平均达到2.8∶1.     

不同试验参数下铝锰基复合材料冲蚀磨损性能研究

采用MSN型冲蚀磨损试验机,在不同磨粒粒度和不同冲蚀速度下,对铝锰合金和三氧化二铝颗粒增强铝锰基复合材料进行冲蚀磨损试验,对试验材料失重、抗冲蚀磨损性能、微观失效表面形貌进行了分析。结果表明,三氧化二铝颗粒增强铝锰基复合材料较铝锰合金有较好的抗冲蚀磨损性能;材料的磨损失重率与磨粒粒度的关系并不是简单的单调曲线,而是随着磨粒粒度的增大呈先增大后减小;材料在较高冲蚀速度下抗冲蚀能力较低;影响材料抗冲蚀磨损能力的参数众多并且起主导作用的参数不止一个,本次试验中,磨粒的粒度和冲蚀速度共同决定了冲蚀磨损的强度。     

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.     

搅拌摩擦加工制备纳米RE/Al2O3增强铝基复合材料

铝基复合材料因其优异的物理性能及机械性能已得到广泛应用.文中通过在2219-O铝合金内部添加不同比例的RE/Al₂O₃纳米粉末,利用搅拌摩擦加工技术,制备铝基复合材料.并对搅拌区进行金相、拉伸、硬度、SEM,EDS和XRD等试验.结果表明,搅拌区金属在搅拌头强烈的搅拌摩擦作用下发生显著的塑性变形和连续动态再结晶,形成细小的等轴晶粒,并具有明显的洋葱环组织.复合材料的抗拉强度为母材的163%、屈服强度为母材的195%,同时硬度也明显增加.但是不同稀土比例对金属基复合材料的组织形貌和力学性能影响不大.大块复合材料制备过程粉末添加及隧道型缺陷的控制是关键.     

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.     

Al2O3/Cu-WC复合材料载流磨损性能研究

对真空热压烧结的Al2O3/Cu-WC复合材料进行了载流磨损试验,并利用扫描电镜对复合材料的磨损表面及纵切面的微观形貌进行了观察和分析。结果表明,磨损率和摩擦因数随加载电流的增加而增大;磨损表面有WC颗粒的剥落和重新结晶的Al2O3颗粒,加剧了磨粒磨损,其主要磨损形式为粘着磨损、磨粒磨损、电烧蚀磨损。     

碳纤维增强Ag-MoS2复合材料的摩擦磨损性能

采用MoS2、碳纤维(CF)及特种碳纤维(SCF)作为润滑相,制备3种固体润滑复合材料(Ag-2.5Cu-8MoS2、Ag-2.5Cu-8MoS2-3CF、Ag-2.5Cu-8MoS2-3SCF),对所得材料进行系统的摩擦磨损性能测试,重点关注各润滑相对材料摩擦磨损性能的影响规律。结果表明:独立采用MoS2作为润滑相时可使材料获得较好的摩擦磨损性能和较低的摩擦因数,其磨损率为24×10 14m3/(N.m),摩擦因数为0.122;添加碳纤维能提高材料的耐磨性能,其中添加特种碳纤维所得材料Ag-2.5Cu-8MoS2-3SCF的磨损率最低(4.08×10 14m3/(N.m)),其耐磨性能比Ag-2.5Cu-8MoS2的提高了6倍,但添加碳纤维显著增加了材料的摩擦因数,测试过程发现加入碳纤维后材料的摩擦因数由0.122分别升至0.154(CF)和0.167(SCF)。由于特种碳纤维材料较高的硬度(319.369 HV)和较好的耐磨性以及MoS2较好的润滑性能,采用特种碳纤维和MoS2对银基材料进行复相润滑可使材料获得较好的综合摩擦磨损性能。     

Al3Ti和Al2O3增强铝基复合材料的XD合成

通过XD(Exothermic Dispersion)法原位反应生成Al2O3与Al3Ti复合增强的铝基复合材料,结果表明Al/TiO2经充分混合、挤压成坯后,在真空炉中以一定的升温速率加热至1 073     

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。     

Cu含量对Al2O3·SiO2sf/Al-Cu复合材料耐磨性能的影响

通过挤压铸造的方法制备出了不同Cu含量的系列Al2O3·SiO2sf/Al-Cu复合材料.摩擦磨损实验结果表明,Cu的加入降低了复合材料的摩擦系数;且随着Cu含量的增加,Al2O3·SiO2sf/Al-Cu复合材料的耐磨性能先增加后降低.在磨损过程中,Al2O3·SiO2纤维增强相牢固地镶嵌在基体里并形成支架,起到保护基体而提高复合材料耐磨性能的作用.Al2O3·SiO2sf/Al复合材料的磨损机制主要为黏着磨损,Al2O3·SiO2afAl-Cu复合材料的磨损机制为黏着磨损为主并伴有磨粒磨损.     

Al2O3增强共晶成分铝锰合金复合材料磨损特性

采用搅拌法向共晶成分铝锰合金中加入Al2O3颗粒形成颗粒增强复合材料,将铝锰合金和颗粒增强复合材料在加有磨粒的高矿化度水条件下进行磨损试验,对摩擦系数及摩擦失重量进行对比研究.实验表明,铝锰舍金的组织为锰在铝中的固溶体及在其上分布着MnAl6和Al11 Mn4的铝锰化合物,而Al2O3颗粒增强铝锰复合材料组织为与铝锰合金相近的基础上均匀分布着δ-Al2O3颗粒;在加有磨粒的高矿化度水摩擦条件下,共晶成分的铝锰合全及其复合材料的摩擦系数和摩擦失重量都是随着裁荷的增大而增大,铝锰合金的摩擦系数和摩擦失重量大于复合材料的摩擦系数和摩擦失重量.     

热处理对变形纳米Al2O3颗粒增强铝基复合材料硬度和耐磨性的影响

采用现代冶金分析、硬度测定和磨损性实验研究了不同热处理条件下变形态纳米Al<,2>O<,3>颗粒增强铝基复合材料的性能.结果表明:形变热处理可以大幅提高该材料的硬度和耐磨性;尤其是在510℃×3 h固溶+120℃×24 h时效状态下复合材料的耐磨性最好,磨损量仅为相同磨损条件下基体材料的8.8%,摩擦系数仅为0.18;但随固溶温度的升高,时效后复合材料的硬度的提高幅度有下降趋势.     

粉末冶金法制备Al2O3颗粒增强Fe基复合材料

采用粉末冶金法制备Al2O3颗粒增强Fe基复合材料,利用XRD、SEM及显维硬度计研究Al2O3含量、C元素及Mo元素对该复合材料烧结性能、显微组织及硬度的影响.结果表明:未添加C元素的复合材料基体为α-Fe,添加C元素时基体为α-Fe和Fe3C相;未添加Mo元素时,增强体为α-Al2O3相;添加Mo元素时,增强体为FeAl2O4相.硬度分析可知,添加C元素,可显著提高试样基体的硬度,5％Al2O3+3％C试样基体硬度为500HV,淬火后硬度高达900HV左右,比淬火前提高了76.7％;添加Mo元素的试样基体硬度也有所提高,但提高幅度较小.     

高矿化度水下铝锰合金腐蚀摩擦磨损性能的研究

用M-2000型摩擦磨损试验机对Al-0.90％Mn、Al-2.15％Mn和Al-2.86％Mn合金试样的腐蚀摩擦磨损性能进行了研究,并用LED-1430VP型扫描电子显微镜观察试样的磨痕形貌.结果表明:在高矿化度水条件下,载荷的增加使铝锰合金试样的磨损加重;相同材料试样在高速条件下磨损更加严重;随着锰含量的增加,试样的耐磨性能更好.     

Al_2O_3颗粒增强钢铁基复合材料的研究进展

综述了Al2O3颗粒增强钢铁基复合材料的研究进展,重点介绍了几种复合工艺方法及其特点,分析了当前研究的不足,并对未来的发展进行了展望。     

Al2O3颗粒增强铝锰合金复合材料性能研究

采用搅拌法,向熔融状态下的铝锰合金中添加Al2O3颗粒,制备成颗粒增强复合材料.将铝锰合金和复合材料的硬度及两种试样的冲击韧度进行对比试验;将铝锰合金和复合材料在加有磨粒的高矿化度水条件下进行磨损试验,比较两种材料的质量磨损量在不同载荷条件下变化.试验表明,颗粒增强复合材料的硬度相对合金基体有显著提高;对冲击断口进行分析,颗粒增强体的加入有细化晶粒的作用;铝锰合金及其复合材料的质量磨损量都是随着载荷的增大而增大,在较大载荷的条件下(＞110 N),复合材料的耐磨性远远大于铝锰合金.     

SiC／钢表面复合材料冲蚀磨损性能研究

采用喷射式冲蚀磨损试验机与SEM表面形貌分析相结合的方法,对消失模铸渗法制备的SiC/钢表面复合材料的冲蚀磨损行为与机理进行了研究.结果表明,SiC/钢面复合材料的冲蚀磨损率随冲蚀角的增大而迅速增大,当冲蚀角达到60°时,冲蚀磨损率达到最大值,随后其冲蚀磨损率稍有降低.分析了反应烧结SiC陶瓷的冲蚀磨损机理.     

WC颗粒增强钢基复合材料的制备及耐磨性研究

用温压烧结工艺成功制备出WC颗粒增强钢基复合材料,对试样进行微观组织分析和两体磨损性能试验.结果表明,经过温压烧结的试样组织致密,碳化钨颗粒分布很均匀,复合材料的磨损性能是高铬铸铁Cr20的1.5倍,是同样制作工艺条件下常压试样的2.8倍.