三维连续镍-铝(骨架)增强铝基复合材料的磨损行为

采用真空吸铸和真空热处理技术制备了三维连续镍-铝(骨架)增强铝基复合材料,研究了其在干摩擦条件下的磨损行为.结果表明,复合材料的耐磨性能远优于基体合金.主要是由于硬的Ni2 Al3金属间化合物(骨架)裸露在磨损表面,成为微凸体,起承载作用,抑制或延迟了基体从轻微磨损向严重磨损的转变时间.同时将载荷分散至各个方向,抑制了磨损面基体合金因塑性变形产生的流失.基体合金的磨损机制为严重粘着磨损,复合材料的磨损为以磨粒磨损为主和轻微的粘着磨损.     

三维连续网状多孔陶瓷增强ZL102复合材料的摩擦磨损特性

对铸造铝基三维连续网状多孔陶瓷复合材料在干摩擦和油润滑条件下的耐磨性进行了较细致的分析,并对影响该复合材料滑动磨损行为的因素进行了讨论。结果表明：无论在干摩擦还是油润滑条件下,复合材料均比基体合金耐磨,尤其是高载时,复合材料的耐磨性能更突出地显示出来。     

三维网络陶瓷（骨架）增强Al合金复合材料的磨损行为

提出了三维网络陶瓷（骨架）增强金属基复合材料的新构思,设计和制备了一种新型的三维网络陶瓷（骨架）增强铝合金复合材料,研究了其在干滑动摩擦条件下的磨损行为,结果表明,复合材料的耐磨性优于基体铝合金,磨粒磨损和粘着磨损同时起作用。     

ZL109铝合金及其复合材料干滑动磨损表面及亚表面的观察与分析

利用预制体挤压浸渗法分别制备了Al2O3或C短纤维单一增强以及两者混杂增强ZL109金属基复合材料，探讨了基体合金及其复合材料的干滑动摩擦磨损行为，并对其磨损表面及亚表面形貌进行了观察和分析。结果表明：C纤维在复合材料中起到一定的自润滑作用，Al2O3和C短纤维混杂增强复合材料的磨损率低于基体合金和单一纤维增强的复合材料。与基体相比，单一Al2O3增强复合材料从轻微磨损到急剧磨损的临界转变载荷明显提高，经C纤维混杂后，其临界载荷进一步提高。经磨损表面及亚表面的观察与分析表明：纤维增强对基体合金的磨损机制没有明显影响，在轻微磨损阶段，主要磨损机制为犁沟磨损和层离，亚表面分为3个区域：表层未脱落的剥离层、亚表面裂纹形成区以及未受影响区。发生严重磨损时，磨损机制转变为严重的粘着磨损，此时表层未脱落的剥离层遭到破坏。     

三维网络陶瓷/金属复合材料研究新进展

介绍了三维网络陶瓷增强复合材料的内部结构特点、主要制备方法以及摩擦磨损性能和抗冲击性能等研究进展。三维网络陶瓷/金属复合材料可以抑制基体合金的塑性变形和高温软化以及严重的三体磨损,使得复合材料的抗磨性能提高;这种结构有利于将集中在点或面上的应力迅速在空间体范围内分散和传递,提高复合材料的抗冲击能力;同时,这种三维双连续的结构还可能引起结构互锁的效应,使得材料具有更高的损伤容限,材料失效的危险性降低。     

碳纳米管增强金属基复合材料磨损特性研究

研究了增强体的含量和试验条件对碳纳米管增强铜基和ZnAl27合金基复合材料的磨损行为的影响。两种复合材料都存在着跑合和稳定磨损的阶段,在跑合阶段主要为磨粒磨损,稳定磨损阶段主要是磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损过程。通过对磨损表面和磨屑的显微观察分析了两种复合材料的磨损机制,表明碳纳米管改善了基体金属的耐磨损性能和强度,在碳纳米管质量含量达到3％～5％时,铜基和ZnAl27基复合材料达到最好的耐磨损性能。     

添加n-SiC多元PTFE复合材料磨损机理研究

研究了添加n—SiC多元PTFE复合材料磨损形貌特征。研究认为：在载荷P=200N、滑动速度为0．42m／s、试验时间2h试验条件下，未添加n-SiC的多元PTFE复合材料的磨损机理是以粘着磨损为主，微切削磨损为辅；添加n—SiC多元PTFE复合材料的磨损特征发生了显著变化：以微切削磨损为主、粘着磨损为辅，添加3％n—SiC的复合材料，摩擦因数为0．1472，耐磨性为JS-13的17．81倍。磨损机理的转变正是该类复合材料耐磨性提高的重要原因。     

高强度珠光体钢丝增强聚氨酯复合材料的三体磨料磨损研究

用强烈拉伸塑性变形法制备纳米结构高强度珠光体钢丝，将其与聚氨酯复合制备复合材料，并研究了该复合材料的三体磨料磨损性能。试验结果表明：纳米结构高强度钢丝增强聚氨酯复合材料具有优良的耐磨料磨损性能：丝材的磨损机理主要是显微切削、微观犁沟以及剪切断裂剥落，聚氨酯基体磨损形式则以塑性堆积、犁削、粘着和疲劳裂纹为主。     

网络陶瓷增强铝基复合材料的摩擦磨损性能及磨损模型研究

研究了网络陶瓷增强铝基复合材料在干滑动摩擦条件下的磨损行为,并在试验的基础上建立了复合材料的磨损模型.结果表明,复合材料的耐磨性明显优于基体合金,其主要原因是增强体独特的网络结构可制约基体合金的塑性变形,并减少偶件同基体合金的接触;从复合材料的磨损率方程中发现,在载荷、转速、时间3个影响因素中,转速对磨损率的影响最大,载荷次之,时间最小;磨损率方程的预测值与实测值符合的很好,建立的磨损模型符合实际磨损状况.     

时效状态对挤压铸造(Al2O3f+Cf)/ZL109混杂复合材料耐磨性能的影响

利用挤压铸造法制备了(Al2O3f Cf)/ZL109混杂复合材料,研究了时效状态对该混杂复合材料耐磨性能的影响.结果表明:(Al2O3f Cf)/ZL109混杂复合材料在峰时效阶段及过时效初期具有较佳的耐磨性能,而在该阶段以后,磨损表面大量脆性剥落坑的产生导致复合材料耐磨性降低.     

三维网络陶瓷增强铝基复合材料的干摩擦磨损性能

设计和制备了一种新型的三维网络陶瓷(骨架)增强铝合金复合材料.研究了铝合金及不同成分复合材料在不同温度及载荷下的摩擦系数和磨损率;用扫描电镜(SEM)观察其磨损表面,并分析了三维网络陶瓷(骨架)对铝合金磨损机制的影响.结果表明:复合材料的耐磨性远优于铝合金,而且随着三维网络陶瓷体积分数、温度及载荷的增加,复合材料的抗磨损性能明显提高;这种新型复合材料的摩擦系数随载荷变化保持稳定;在很宽的温度范围内,摩擦系数的稳定性均优于铝合金.这是由于三维网络陶瓷在磨损表面形成硬的微凸体起承载作用,其独特的结构制约了基体合金的塑性变形和高温软化,有利于磨损表面氧化膜的留存.     

高硅铝合金及其原位复合材料干滑动磨损性能与机制

采用熔体反应法制备了(Al2O3 Al3Zr)p/Al-22%Si原位复合材料。探讨了高硅铝合金及其原位复合材料的干滑动磨损行为,并对其磨损表面和亚表面形貌进行了观察和分析。试验结果表明:复合材料的磨损量显著低于同条件下高硅铝合金的磨损量,且随颗粒体积分数的增大,复合材料的磨损量减小。磨损表面亚表面的SEM观察分析表明:高硅铝合金磨损表面存在与亚表面相连的撕裂纹和宽大的犁沟,其磨损机制为粘着磨损加磨粒磨损的混合型磨损;复合材料的磨损表面亚表面平整光滑,主要表现为磨粒磨损。     

WCp增强钢基表层复合材料的两体磨粒磨损性能

在室温条件下,选用销盘磨粒磨损试验机,绿碳化硅磨料,研究增强相WC颗粒直径对WCp增强钢基表层复合材料磨损性能的影响,以正火ZG45作为标样,计算相对耐磨性ε值.研究结果表明,WCp增强钢基表层复合材料相对于正火ZG45的相对耐磨性ε值,随其增强相WC颗粒直径的变小而降低,当增强相WC颗粒直径大于150μm时,相对耐磨性ε值高达40左右,而当增强相WC颗粒直径小于100μm时,相对耐磨性ε值降低到5以下.     

SiCp增强高强耐热铝基复合材料的高温摩擦磨损行为

采用小漩涡液态搅拌法制备不同颗粒含量的SiCp/XGF-3复合材料,研究其室温、高温力学性能和摩擦磨损性能。研究发现:基体合金与复合材料的室温、高温力学性能和抗磨损能力均比ZL109有大幅度提高;且在高温、高载情况下更能反映复合材料的抗磨性。其磨损机制由温度和SiCp含量共同作用,低温、高SiCp含量的磨损机制为磨粒磨损;而高温、高SiCp含量复合材料的磨损机制由磨粒磨损和粘着磨损相结合。     

混杂纤维增强低树脂基摩擦材料磨损机理及性能研究

目的改善刹车片摩擦材料的耐磨性和降低制动噪声。方法通过正交试验设计摩擦材料配方,利用极差分析法探究混杂纤维对低树脂基摩擦材料性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察摩擦材料磨损表面和磨屑的微观形貌,使用能谱仪分析磨屑的元素组成,以研究其磨损机理。结果混杂纤维增强低树脂基摩擦材料具有良好的耐磨性,其洛氏硬度维持在50~80HRM之间,剪切强度均处于11~16 MPa的适宜范围。随着树脂的质量分数从8%逐渐增加到10%,混杂纤维增强树脂基摩擦材料磨屑中O元素的质量分数降低了33.7%,Cu元素的质量分数降低了20.1%。结论丁腈胶粉对摩擦材料磨损率的影响最大,铜纤维对摩擦系数的影响最大,且铜纤维在摩擦过程中会在摩擦表面形成一层"转移膜",可以导出摩擦产生的高热量,从而缓解热衰退。酚醛树脂含量的变化影响摩擦材料的磨损机制,随着树脂含量的增加,摩擦材料由疲劳磨损转变为磨粒磨损。     

镍包覆氧化铝增强铁基复合材料的界面行为及其耐磨性

采用化学沉积法在Al2O3表面制备了Ni镀层,将所制得的Ni包覆Al2O3颗粒(Al2O3P@Ni)作为铁基体的增强颗粒,采用SPS法制备了镀镍氧化铝增强铁基复合材料(Al2O3p@Ni/Fe).通过优化化学镀工艺,使得Al2O3表面被Ni层均匀覆盖.Ni镀层呈典型的花椰菜状结构,尺寸为1～4 ～μm,施镀过程中镍首先...