硼酸镁晶须增强镁基复合材料的摩擦性能及磨损行为

研究真空气压渗流法制备的硼酸镁晶须增强镁基复合材料(体积分数30%)及其基体合金在液体石蜡润滑条件下的滑动摩擦磨损性能.试验条件为滑动距离2 km,滑动速度0.5、1.0、2.0、3.0和5.0 m/s,载荷5、10、18、25和40 N.结果表明:在润滑条件下,引入增强相MgB2O5能提高复合材料在低载下的耐磨性能.随着载荷的增加,复合材料的磨损由轻微磨损向严霞磨损转变.临界载荷分别为:1 m/s,25N:2m/s,18N:3m/s,10N;5 m/s,5 N.复合材料磨损情况的扫描电了显微分析和观察显示,复合材料在两种摩损阶段的主导磨损机制分别为磨粒和剥层磨损.研究还发现,复合材料由轻微磨损阶段向严重磨损阶段的转变不仪与载荷有关,还与滑动速度有关.     

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。     

颗粒增强铝基复合材料干摩擦磨损研究进展

综述了近年来国内外有关颗粒增强铝基复合材料干滑动摩擦磨损的研究现状,分析了各种因素对其磨损率.摩擦系数等摩擦磨损性能的影响.最后分析了颗粒增强复合材料在研究中存在的问题并对其应用前景进行了展望.     

AA6061/ZrB_2原位复合材料的干滑动磨损行为(英文)

通过往铝熔体中添加K2ZrF6和KBF4制备AA6061/ZrB2原位复合材料,并对该复合材料的干滑动磨损形为进行研究。构建了一数学模型来预测该复合材料的磨损速率。采用4因素5水平的中心复合旋转设计方法来减少实验工作量。考察滑动速度、滑动距离、载荷和ZrB2质量分数这4个因素对制备的复合材料的磨损速率的影响,通过观察磨损表面形貌分析这些因素的影响。结果表明,原位生成的ZrB2颗粒改善了复合材料的磨损性能。该复合材料的磨损速率随着滑动速度、滑动距离和载荷的增加而增加。     

氧化锌涂覆硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料的拉伸性能和热挤压行为（英文）

用挤压铸造法制备不同ZnO包覆量的硼酸镁晶须增强的6061铝基复合材料,并对其进行热挤压处理。对复合材料的显微组织及其力学性能进行研究。结果表明:随着ZnO包覆量的增大,铸态复合材料的弹性模量直线增加。铸态复合材料的极限抗拉强度和屈服强度随ZnO包覆量的增大先增大后减小。然而,铸态复合材料的伸长率基本一致。经挤压后,复合材料的伸长率大幅增加;无涂层复合材料的极限抗拉强度最大,且其弹性模量有所提高。涂覆ZnO涂层的复合材料中晶须发生明显的折断现象。但是,随着ZnO包覆量的增大,晶须的破坏程度有限。     

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.     

电厂飞灰颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损行为

对挤压铸造制成的飞灰颗粒增强ZL109复合材料在不同条件下的的摩擦磨损行为进行了研究。结果表明：飞灰颗粒的加入可提高铝合金材料的耐磨性,复合材料同基体合金相比,摩擦因数也较低。在摩擦磨损过程中,在较低载荷下复合材料的摩擦表面形成一稳定的摩擦转移层,该转移层的存在可以起到降低摩擦因数的作用。在较高载荷下由于该摩擦转移层遭到破坏,从而影响了其减摩作用的发挥。镶嵌在基体中的飞灰颗粒在摩擦过程中主要起到承受载荷、限制对磨材料与铝基体直接接触的作用。脱落的飞灰颗粒可以起到“滚珠”的作用,在摩擦表面形成“三体”摩擦,从而起到减摩的作用。     

颗粒增强ZA27基复合材料的摩擦磨损行为

用挤压浸渍法制备了ＳｉＣｐ／ＺＡ２７及Ａｌ２Ｏ３ｐ／ＺＡ２７复合材料,讨论了颗粒含量及种类对复合材料边界润滑条件下磨损性能的影响;对复合材料的摩擦磨损行为进行了研究。结果表明,随着颗粒含量的增加,复合材料的耐磨性增强,摩擦系数增大。复合材料的磨损以粘着磨损和磨粒磨损为主。     

铝基复合材料的干滑动摩擦磨损特性及磨损机制

采用SEM、XRD、EDS等手段分析了SiC/A356复合材料工具钢之间的干滑动摩擦磨损特性及磨损机制。结果表明,各种热处理对复合材料干滑动摩擦条件下的耐磨性的影响较小,呈现出相似的磨损规律和磨损机制。在干滑动摩擦磨损中,对偶材料的磨屑通过塑性变形混入到复合材料内部,在磨损面上形成机械混合层,其厚度呈现随附加载荷的增加而加大的趋势;混合层中容易发生裂纹的形成与扩展,从而造成剥离磨损。总的磨损机制为低载荷下以氧化磨损为主,形成细小粉末状磨屑,随着载荷的增加,由机械混合层形成的板片状剥离磨损磨屑为主要磨损机制,同时存在氧化磨损和粘着磨损,当载荷载荷增加到350~450N时,磨损以形成不规则形态磨屑的粘着磨损及剥离磨损磨屑为主要的磨损机制,并使磨损率急剧增加。     

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.     

Dry sliding friction and wear behaviors of TiCp／ZA—12 composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｉｎｃｅｚｉｎｃ ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｄｉｅａｎｄｂｅａｒｉｎｇｆｏｒｔｈｅｉｒｅｘ ｃｅｌｌｅｎｔｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｙ ,ｔｈ     

硼酸铝晶须增强铝基复合材料的显微组织、力学性能和磨损性能（英文）

通过传统的粉末冶金技术制备不同含量硼酸铝晶须(ABOw)(5%, 10%, 15%,质量分数)增强的商业纯铝基复合材料,并对其显微组织特征和力学性能进行研究。采用粉末冶金方法有效混合铝粉和ABOw,将混合粉冷压后在600℃下烧结。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对烧结后的复合材料进行显微组织表征,测定复合材料的孔隙率随ABOw含量的变化,研究ABOw含量变化对复合材料的力学性能,包括硬度、抗弯强度和抗压强度的影响,及复合材料在恒定载荷下、不同滑动距离下的干滑动磨损行为。结果表明,当ABOw含量为10%(质量分数)时,复合材料具有最大的抗弯强度和抗压强度,分别为172 MPa和324 MPa,并且硬度得到改善,约为HV 40.2。但是,随着ABOw含量的进一步增加,性能降低。含10%ABOw复合材料的耐磨性能也得到显著提高。Al-10%ABOw复合材料优异的综合性能归因于其具有良好的界面结合性能、低的孔隙率和好的组织均匀性。     

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.     

颗粒增强铝基梯度复合材料的摩擦磨损性能

摘要采用新型喷射沉积技术制备SiC体积分数呈连续分布(0～30%)的Al-Si基梯度复合材料,利用MG-2000型销-盘磨擦磨损试验机,研究不同滑动转速和载荷对该梯度复合材料摩擦磨损性能的影响.采用SEM和MHV-2000型维氏硬度计研究该梯度复合材料的显微组织、硬度及其耐磨性的梯度分布规律.结果表明随着滑动转速和载荷的增大,梯度材料的摩擦因数逐渐降低;材料的磨损率随载荷的增加而增大,随滑动转速的提高先增大后减小,在转速500 r/min时达到最大;对比研究沉积态与热压态材料的摩擦磨损行为,喷射沉积态由于孔隙等缺陷的存在,其磨损形式主要是磨粒磨损和剥层磨损;热压后,梯度材料的磨损形式以磨粒磨损和粘着磨损为主;随基体中SiC含量的逐渐增加,锭坯各部分硬度和耐磨性也随之提高.     

Dry sliding wear behavior of Al 2219/SiCp-Gr hybrid metal matrix composites

The dry sliding wear behavior of Al 2219 alloy and Al 2219/SiCp/Gr hybrid composites are investigated under similar conditions. The composites are fabricated using the liquid metallurgy technique. The dry sliding wear test is carried out for sliding speeds up to 6 m/s and for normal loads up to 60 N using a pin on disc apparatus. It is found that the addition of SiCp and graphite reinforcements increases the wear resistance of the composites. The wear rate decreases with the increase in SiCp reinforcement content. As speed increases, the wear rate decreases initially and then increases. The wear rate increases with the increase in load. Scanning electron microscopy micrographs of the worn surface are used to predict the nature of the wear mechanism. Abrasion is the principle wear mechanism for the composites at low sliding speeds and loads. At higher loads, the wear mechanism changes to delamination.     

Microstructures and wear properties of graphite and Al2O3 reinforced AZ91D-Cex composites

The magnesium matrix composites reinforced by graphite particles and Al2O3 short fibers were fabricated by squeeze-infiltration technique. The additions dispersed uniformly and no agglomeration and casting defect were observed. The microstructures and wear properties of the composites with different Ce contents of 0, 0.4%, 0.8% and 1.0%, respectively, were investigated. Especially, the effect of Ce on the properties was discussed. The results reveal that Ce enriches around the boundaries of graphite particles and forms Al3Ce phase with Al. The addition of Ce refines the microstructures of the composites. With the increase of Ce content, the grain size becomes smaller and the wear resistance of the composite is improved. At low load, the composites have similar worn surface. At high load, the composite with 1.0% Ce has the best wear resistance due to the existence of Al3Ce phase. The Al3Ce phase improves the thermal stability of the matrix so the graphite particles can keep intact, which can still work as lubricant. At low load, the wear mechanism is abrasive wear and oxidation wear. At high load, the wear mechanism changes to delamination wear for all the composites.     

原位合成Al2O3增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

通过采用粉末冶金和原位合成技术相结合的近净成形技术制备Al-5％Si-Al2O3复合材料,并运用M一2000摩擦磨损试验机对该复合材料的摩擦磨损性能进行研究。通过单一变量比较法分析载荷和滑动速度对Al-5％Si-Al2O3复合材料摩擦磨损性能的影响,同时对长时间连续磨损下该材料的摩擦性能进行研究。通过扫描电子显微镜对Al-5％Si-Al2O3复合材料的磨损表面进行观察,并分析其磨损机制。结果表明,随着载荷的增大,试样的磨损量和摩擦因数均增加;随着滑动速度的增大,试样表面的升温使得产生氧化层的速率增加,试样的磨损量和摩擦因数均减少。在长时间的连续磨损过程中,由于初始时发生粘着磨损,试样的摩擦因数随着滑动距离的增大而增大。然后,试样表面氧化层的形成和破坏趋于动态平衡,试样表面相对稳定,其摩擦因数也随之趋于平稳。铝基复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。     

球磨工艺对Mg2B2O5w/6061Al基复合材料微观组织演变及力学性能的影响

采用粉末热挤压法制备了硼酸镁晶须增强铝基复合材料,对球磨工艺参数、粉末特性及热挤压态复合材料间的相互关系进行了研究。研究结果表明,在球磨过程中,增强体晶须的添加促进了基体合金的变形,加快了铝粉颗粒的焊合与断裂过程的发生。在球磨过程中,经过适当时间的高速球磨后,铝合金基体晶粒尺寸减小,增强体晶须在基体中的分布得到显著改善,从而使热挤压态复合材料力学性能得到大幅度的提高。     

Mg-11Y-5Gd-2Zn镁合金干滑动的摩擦磨损行为

采用往复式摩擦磨损试验机对铸态和T6态Mg-11Y-5Gd-2Zn合金进行干摩擦磨损试验,研究载荷（3~15N）、磨擦速度（0.03~0.24m/s）、摩擦温度（25~200 °C）对合金磨损率的影响,并通过扫描电镜观察合金磨损表面形貌和磨屑。结果表明：随着载荷的增加,合金的磨损率几乎呈线性增加;随着摩擦速率的增加,合金的磨损率降低;铸态合金的磨损率高于T6态合金的。Mg-11Y-5Gd-2Zn合金中的Mg12Y1Zn1相、表面氧化相和残留的磨屑影响合金的磨损率。在本试验条件下,磨损机制主要是粘着磨损和塑性变形。