AlCoCrFeNi高熵合金含量对Cu-10 mass%Sn复合材料摩擦磨损性能的影响

通过粉末冶金法制备了AlCoCrFeNi/Cu-10 mass%Sn复合材料,分别研究了室温和高温下AlCoCrFeNi高熵合金含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,并分析了室温下复合材料的磨损机理。结果表明：不含AlCoCrFeNi高熵合金的复合材料的摩擦系数、磨损率均较大,磨痕表面凹坑较深,犁沟行程短且宽,磨损机理以粘着磨损为主;随着AlCoCrFeNi高熵合金含量增加,复合材料摩擦系数和磨损率先减小后增大,磨痕表面凹坑变浅,犁沟变得长且窄;当AlCoCrFeNi高熵合金的含量为30 mass%时,复合材料具有较大的摩擦系数(0.35)、最小的磨损率(0.408 mm³·N^-1·m^-1),此时磨损性能达到最佳,磨损机理由粘着磨损向疲劳磨损转变,当AlCoCrFeNi高熵合金的含量为40 mass%时,转变为轻微磨粒磨损。在100～400℃高温下,随着温度的升高,高熵合金含量为30 mass%的复合材料的摩擦系数和磨损率波动最小,摩擦系数稳定在0.35～0.47之间,磨损率在0.11～0.13 mm³...     

锆合金摩擦磨损性能的研究进展

锆及其合金具有比强度高、密度小、吸收热中子面积小和耐腐蚀性能良好等优点,已被应用于航空航天、核工业和航海等特殊领域。然而由于锆合金通常作为结构部件应用于高温、高压、高强度等苛刻的服役环境中,因发生摩擦磨损而限制了其工业化应用。本文综述了近年来锆合金摩擦磨损性能优化的研究进展,介绍了锆合金的摩擦磨损行为及机制,总结了摩擦磨损实验中速度、载荷以及温度对锆合金摩擦磨损性能的影响,概括了表面处理、合金化以及热处理等可改善锆合金耐磨性能的有效方法。最后,对未来抗耐磨性锆合金的研究发展和应用进行了总结和展望。     

LAZ532-x(RE,Cu,Sn)镁锂合金显微组织和磨损性能研究

通过真空感应熔炼加热挤压法制备LAZ532-x(RE,Cu,Sn)镁锂合金,采用光学显微镜和X射线衍射仪对合金显微组织和物相进行观察和分析。在40~120 N载荷下,以不同线速度进行干摩擦磨损实验,对其摩擦磨损机理进行研究。结果表明,合金的磨损失重量在不同的线速度下均随磨损载荷的增加而呈线性增加,随着载荷的增加,合金的磨损形式从轻微磨粒磨损转变为严重磨粒磨损,最终剥落。     

Mg97Zn1Y2合金的摩擦磨损性能研究

研究了铸态Mg97Zn1Y2合金的室温、高温力学性能和干摩擦条件下摩擦磨损行为,并与AZ91合金进行了对比.结果表明:室温下AZ91合金的屈服强度要高于Mg97Zn1Y2合金,但高温下Mg97Zn1Y2合金较AZ91合金表现出更好的热强性,当温度超过150 ℃时,AZ91合金的屈服强度急剧下降,Mg97Zn1Y2合金则下降较少.Mg97Zn1Y2合金由轻微磨损向严重磨损的转变点明显滞后于AZ91合金,相同载荷范围内Mg97Zn1Y2合金磨损表面的温升要低于AZ91合金,其原因是Mg97Zn1Y2合金中的金属间化合物Mg12YZn较AZ91合金中的Mg17Al12相具有更佳的热稳定性.     

新型铸造铝青铜的组织及摩擦磨损性能研究

在两种不同的铸模中铸造成形一种新型铝青铜合金,在奥林巴斯金相显微镜下观察其组织并采用40MVDTM型维氏硬度计测定合金硬度,采用D8ADVANCE型X射线衍射仪测定试样的相组成,采用JSM6390LV型扫描电镜及其配备的能谱仪进行形貌观察及微区成分分析,随后采用自制MPX-2000型盘销式摩擦磨损试验机考察了该铸造铝青铜的摩擦磨损性能,并简单探讨了其摩擦磨损机理。实验结果表明,采用金属型铸造成形的合金组织及综合力学性能较好;在相同滑动速度下,实验载荷对铸造铝青铜合金的干摩擦系数和磨损率的影响十分明显。     

合金元素对新型Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响

Co-Al-W合金是由γ′-Co3(Al,W)相沉淀强化的新型钴基高温合金。为了研究合金元素Mo、Nb、Ta和Ti对Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响,采用THT07-135型摩擦磨损试验机、SEM等方法研究合金化Co-Al-W合金的室温摩擦磨损性能,并与钴基Stellite6合金相比较。研究发现,9.8W合金的摩擦系数比钴基Stellite6的小。合金元素Mo、Nb、Ti可适度降低9.8W合金的磨损失重和摩擦系数,提高其耐磨性能。Mo、Ti和Nb元素对提高9.8W合金的耐磨性能效果较好;Ta的效果不明显。Co-Al-W合金主要发生氧化磨损和磨粒磨损,但Stellite6合金主要发生剥层和磨粒磨损。     

TiC增强高熵合金复合涂层的显微组织与摩擦磨损性能

采用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了AlCoCrFeNi高熵合金涂层和AlCoCrFeNi-TiC复合涂层,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)表征了两种涂层的相结构和显微组织,采用维氏硬度计以及摩擦磨损试验测试了涂层的硬度和摩擦磨损性能,研究了 TiC对AlCoCrFeNi高熵合金涂...     

Al含量对CuCrFeMnTiAl高熵合金组织及摩擦磨损行为的影响

根据高熵合金的设计理念制备CuCrFeMnTiAlx(x=0,0.5,1.0,1.5)合金,研究Al含量对该合金系组织结构、硬度及摩擦磨损行为的影响。结果表明:该铸态高熵合金具有简单结构,随Al含量增加,结构由密排六方转变为面心立方;合金的组织为典型的枝晶组织,枝晶间Cu富集的现象明显;合金硬度随着Al含量的增加而升高,其中Al-1.5合金的硬度最高,可以达到7.19GPa;Al-0.5合金在摩擦过程中表面产生氧化区,降低了摩擦系数,因此Al-0.5合金的耐磨性最佳。     

FeCrNiCo(Cu/Mn)高熵合金组织及腐蚀性能

采用电弧熔炼方法制备了FeCrNiCoCu及FeCrNiCoMn两种高熵合金,借助第一性原理模拟计算及腐蚀电化学测试技术,研究Cu、Mn元素对制备高熵合金在3.5%NaCl、5%NaOH和0.5 mol/L H2SO4溶液中的电化学腐蚀行为的影响规律。结果表明:FeCrNiCoCu及FeCrNiCoMn高熵合金均为单一的FCC结构,其中FeCrNiCoMn态密度达到最大值时对应的能量较低,结构更趋于稳定,耐蚀倾向性好。FeCrNiCoMn高熵合金在三种溶液中的耐蚀性均高于FeCrNiCoCu的,这是由于Cu元素的存在会引起元素偏聚,降低了合金的耐蚀性。而Mn元素以金属间化合物的形式存在,降低了合金中耐蚀性差的元素含量,提高了合金的耐蚀性。     

高硼低碳耐磨合金磨料磨损性能研究

借助光学显微镜和SEM电镜观察,运用磨损试验手段及对比研究法,研究了高硼低碳耐磨合金的磨料磨损性能.结果表明,在中、低冲击工况下,高硼低碳耐磨合金的磨损质量损失、相对磨损率均小于高铬铸铁和高锰钢,且磨面磨损形成的沟槽少,压坑小,这显示出了良好的耐磨料磨损性.     

激光熔覆Fe-Cr-Ni合金涂层的微观组织及摩擦磨损性能

为了提高45钢的表面性能,利用激光熔覆技术在其表面制备了Fe-Cr-Ni合金涂层。以熔覆层的稀释率及宏观形貌作为涂层熔覆质量的评价指标,通过均匀试验来优化涂层的激光熔覆工艺参数。采用X射线衍射、扫描电镜、显微硬度仪和摩擦磨损试验机等研究了采用最佳工艺参数制备的熔覆层的物相、力学性能及摩擦磨损性能。结果表明：采用最佳工艺参数制备的铁基熔覆层上部由晶粒细小的等轴晶与胞状晶组成,中部由晶粒尺寸较大的等轴晶和胞状晶组成,下部由尺寸粗大的柱状晶组成;熔覆层平均显微硬度为787.38 HV0.3,约为45钢基体的3倍;与45钢相比,在40 N试验力下,Fe基合金熔覆层摩擦系数为0.27,磨损体积仅为45钢基体的7.9%,其磨损机理以粘着磨损和磨粒磨损为主,耐磨性能有显著提升。     

铝硅合金表面激光Cr／WC梯度层组织及抗微动磨损性能研究

利用5kWCO2激光器对铸造铝硅合金表面进行两次激光辐照,先后将不同成分的预置合金粉末和基体材料一起熔化后迅速凝固,在其表面获得Cr/WC激光表面梯度层,并对它们的显微组织进行分析,发现在表面梯度层中存在大量的Al/Cr化合物Al9Cr4。在激光表面梯度层中自表及里显微硬度基本呈连续变化趋势,而单次激光表面合金化层与基体之间的显微硬度值有一突变,在基体和激光表面改性层的微动磨损试验中发现,激光改性后的表面抗微动磨损的能力增强,磨损机制不同于铝硅合金基体,而表现出较好的抗粘着损伤性能。     

大块非晶合金摩擦磨损性能研究现状与发展

简要介绍了大块非晶合金及材料摩擦磨损性能的特点,从摩擦系数、磨损特征、摩擦形式上综述了大块非晶合金摩擦磨损基本问题、热处理对大块非晶合金摩擦磨损性能影响的研究现状,并对其发展趋势进行了展望.     

异质结构铜铬锆合金的摩擦磨损性能

以纯铜粉和铜铬锆合金粉为原料,通过热压烧结法制备了由铜铬锆超细晶和铜粗晶组成的异质结构铜合金,研究了其在干摩擦条件下的摩擦磨损行为。结果表明,与均质结构铜合金相比,异质结构铜合金具有更稳定的摩擦因数、更好的耐磨性和更高的导电性能。性能的提高源于其独特的异质结构。     

等离子堆焊合金层组织及腐蚀磨损性能

在 16Mn钢表面等离子堆焊自熔性铁基合金层 (Fe5 5 )、镍基合金层 (Ni6 0 )以及镍基WC合金 (NWC2 5 ) ,并对三种堆焊层进行了显微组织、X射线衍射分析、硬度及在三种不同腐蚀介质下的磨损试验。结果表明 ,合金堆焊层的显微组织均为γ固溶体基体上分布着多种复杂的化合物相 ,如Fe2 3 (C ,B) 6,(Cr ,Fe) 7C3 ,Cr7C3 ,NiB等。NWC2 5堆焊层具有最高的硬度和耐磨性 ;合金堆焊层在稀H2 SO4和稀NaOH溶液介质中的耐磨性与在中性水中相比都有所降低 ,在酸性介质中降低更加明显     

AlCoCrCuFeNi-x高熵合金微观组织及硬度的研究

利用SEM、EDS、XRD等方法研究了AlCoCrCuFeNi-x高熵合金的铸态微观组织和相结构,并测试了合金的硬度。结果表明,该组合金系都形成了简单的BCC、FCC及BCC+FCC结构固溶体,在AlCoCrCuFeNi0.5、AlCoCrCuFeNi0.8、AlCoCr-CuFeNi和AlCoCrCuFeNi1.2四组合金中都存在少量的金属间化合物,而在AlCoCrCuFeNi1.5和AlCoCrCuFeNi1.8这两组合金中化合物都以纳米晶弥散化分布。六组高熵合金的维氏硬度在355~491 HV之间。     

Cu-Ag-Zr-Ce合金时效性能和电磨损性能的研究

本文对Cu-0.1Ag-0.18Zr-0.068Ce合金时效后的导电率和显微硬度以及电滑动磨损性能进行了研究.结果表明合金940℃固溶1 h后,在560℃时效可获得较高的导电率;在480℃时效可获得较高的显微硬度.时效前冷变形能大大加快第二相的析出过程,使合金综合性能得到显著提高.固溶合金经60%变形后在480℃时效1 h其导电率和显微硬度分别可达83%IACS和135 HV.在载流条件下,Cu-0.1Ag-0.18Zr-0.068Ce合金的耐磨性能较Cu-0.1Ag-0.18Zr合金大幅度提高.     

AlCuCrFeNiMn高熵合金组织及硬度的研究

利用真空电弧炉熔铸等摩尔比的AlCuCrFeNiMn多主元高熵合金。扫描电镜及能谱分析表明,合金的铸态组织是典型的树枝晶,铜偏聚于枝晶间。晶间分布着大量微小颗粒,有的颗粒尺寸甚至达到纳米级。AlCuCrFeNiMn高熵合金具有高硬度与耐回火软化特性,铸态硬度为380HBW,600℃退火2h后硬度为376HBW。     

银铜钒合金耐磨损性能研究

对AgCuV合金进行耐磨损性能试验,研究了V颗粒大小及分布形态和不同V含量对AgCuV合金的耐磨性能的影响。研究结果表明:合金中V颗粒细小且弥散均匀以及提高V的含量,有利于提高合金材料的耐磨损性能;AgCuV合金的磨损机理为磨粒磨损和氧化磨损。