不同类型颗粒混合增强铁基复合材料的磨损性能EI北大核心CSCD

采用电流直加热动态热压烧结工艺制备陶瓷颗粒增强铁基复合材料,研究高体积分数(25%,30%,35%)下,单一类型颗粒(SiC,TiC,TiN)及混合类型颗粒(TiC+TiN,SiC+TiN,SiC+TiC)作为增强相对铁基复合材料磨损性能的影响。结果表明:单一类型粒子强化时,TiNP/Fe复合材料的耐磨性最好,TiCP/Fe次之,SiCp/Fe最差。混合粒子作为增强体时,(TiC+TiN)P/Fe复合材料磨损性能显著优于其对应的单一颗粒增强材料;其中粒子含量为30%时,(TiC+TiN)P/Fe复合材料磨损性能提高最大,其磨损量比TiCP/Fe降低了51.9%,比TiNp/Fe复合材料降低了44.1%,体现出可贵的混合增强价值。(SiC+TiC)_P/Fe和(SiC+TiN)P/Fe复合材料的磨损性能分别处于对应的两个单一颗粒增强材料之间。磨损表面观察表明,耐磨性好的(TiC+TiN)P/Fe复合材料的磨损机理为磨粒磨损,而(SiC+TiC)_P/Fe和(SiC+TiN)P/Fe复合材料除磨粒磨损外还存在明显的疲劳磨损现象。     

纳米陶瓷颗粒填充PTFE基复合材料的干摩擦磨损性能

利用MM-200型环-块摩擦磨损试验机研究了纳米陶瓷颗粒SiC、Si3N4、AlN和TiN对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在干摩擦条件下与45#钢对磨时的摩擦磨损性能的影响,借助于扫描电子显微镜观察分析了试样磨损表面形貌,并探讨了磨损机理。结果表明:添加纳米TiN减少了PTFE的摩擦系数,而添加纳米SiC、Si3N4增大了PTFE的摩擦系数。与纯PTFE相比,PTFE复合材料的耐磨性能显著提高,其中以纳米AlN的减磨效果最好,纳米Si3N4的减磨效果最差。纯PTFE的磨损机制主要表现为粘着磨损和疲劳磨损,而纳米粒子填充PTFE基复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的粘着磨损、犁沟效应和塑性变形特征。     

SiC颗粒增强铝基复合材料切削表面分形维数及其与抗磨损性能的关系

做为一种耐磨性能很好的材料 ,SiC颗粒增强铝基复合材料切削加工表面具有分形特征。实际研究表明SiC颗粒增强铝基复合材料切削加工表面分形维数与抗磨损性能有密切关系 ,本文还分析了表面分形维数越大其抗磨损性能越强的机理。     

纳米SiC陶瓷颗粒增强35CrMo基复合材料的工艺及耐磨损性能研究EI北大核心

为了提高钻具的耐磨性,采用热压法制备了纳米SiC陶瓷颗粒增强35CrMo基复合材料。采用OPM和SEM分析了所得SiC/35CrMo复合材料的金相组织和显微结构,测试了SiC/35CrMo复合材料的密度、硬度及摩擦磨损性能。结果表明:纳米SiC陶瓷颗粒可以显著提高35CrMo基体材料的硬度及耐磨损性能;在SiC陶瓷颗粒质量分数为2%,压强为80MPa,热压温度为1050℃,保温2h的热压条件下,所得SiC/35CrMo复合材料的硬度比热轧态35CrMo提高了15.4%,其在油润滑介质中与套管常用钢J55对偶盘连续摩擦300次后的体积磨损率仅为0.025%。     

不同类型陶瓷颗粒对铁基复合材料力学性能的影响

采用电流直加热动态热压制备,研究了不同类型陶瓷颗粒(SiC、Cr3C2、TiC和Ti(C,N))增强铁基复合材料的力学性能,并应用Eshelby等效夹杂方法来考察不同类型增强粒子载荷传递的贡献,用以解释实验现象和揭示强化机理。结果表明,SiC颗粒对改善复合材料抗拉强度的作用最好,Cr3C2粒子次之;TiC/Fe和Ti(C,N)/Fe复合材料的强化机理以增加粒子承担载荷的方式为主,而SiC/Fe和Cr3C2/Fe复合材料的增强机理除载荷传递外,还存在增强铁基体本身强度的作用。     

SiC颗粒增强PEEK树脂基复合材料的制备与性能

以纯PEEK粉,粒径为10μm的SiC粉为原料,在360℃热压制备了纯PEEK树脂和SiC体积比分别为10%,20%及30%的SiC/PEEK复合材料,并测试了材料的硬度、压缩性能、冲击性能以及摩擦磨损性能,用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的断口以及磨损表面.实验结果表明:随着SiC添加量的增加复合材料的相对密度和硬度同时下降;SiC/PEEK复合材料的强度以及韧度随着SiC颗粒添加量的增加逐渐提高,当SiC达到某一含量时可以获得最佳的综合力学性能,此后随着SiC含量的进一步增多,复合材料的脆性增大,强度急剧下降;SiC/PEEK复合材料的摩擦系数随SiC的添加先增大后减小,磨损率逐渐变大,磨损机制由粘着磨损转向粘着磨损与犁削磨损共存最后变成全部的犁削磨损.     

碳纳米管增强聚合物复合材料力学性能及摩擦磨损性能研究进展

本文主要就近几年来碳纳米管、增强聚合物复合材料制备及其力学性能、摩擦磨损性能影响方面研究进展,作一简要介绍.     

搅拌摩擦加工铝基复合材料的高温摩擦磨损性能

通过在铝合金表面一定深度添加颗粒度为10μm的B4C粉末,采用搅拌摩擦加工方法制备成铝基复合材料.采用SEM、EDS、高温摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进行研究;分析加工方法和环境温度对摩擦因数和磨痕形貌的影响,并探讨磨损机制.结果表明:高温磨损条件下,搅拌摩擦加工制备的铝基复合材料能明显改善铸态ZL109铝合金的耐磨性;复合材料表现出较好的磨损性能和较低的摩擦磨损因数.搅拌摩擦加工制备的铝基复合材料在100℃时磨损以氧化磨损和磨粒磨损为主,随着温度的升高,300℃时复合材料的磨损机理由氧化磨损转变为黏着磨损.     

颗粒增强高熵基复合材料成形及其摩擦学性能研究进展

高熵合金是近十几年新发展起来的一种全新概念的多元合金,其在物理、化学性能和力学性能方面有很多优点,为了解决高熵合金在摩擦磨损应用方面的局限性,提高其综合力学性能,以高熵合金为基体加入增强相合成的复合材料(HEAMCs)成为金属领域研究的热点。基于此,根据研究现状综述了不同HEAMCs的制备成形方法,从制备方法的优缺点对粉末冶金法、熔炼法、激光熔覆法进行了详细的分析。归纳了HEAMCs中纳米细晶强化及第二相协同强化两个方面的强化机制,分别概括了室温和高温情况下HEAMCs的摩擦磨损性能的研究,最后对HEAMCs目前所面临的挑战及未来的发展进行了讨论和展望。     

颗粒增强铝基复合材料强化机制的研究现状评述

颗粒强化机制研究对于复合材料的设计及性能预测具有极其重要的意义,一直是复合材料学领域的研究热点。但相关的系统报道甚少,本文就颗粒增强铝基复合材料的强化机制从直接强化、间接强化与混合强化三个方面展开综述,并指出这些强化机制所存在的不足及其发展趋势。     

TiB2颗粒对铝基复合材料耐磨性的影响

试验研究并讨论了载荷、滑行时间及颗粒的体积分数对颗粒增强铝基复合材料耐磨性的影响，结果表明，颗粒加入后可显著提高复合材料的耐磨性，分析了耐磨性提高的原因。     

构型陶瓷/钢铁耐磨复合材料研究进展

近年来,陶瓷颗粒非均匀分布增强钢铁基复合材料(构型复合材料)由于具有优异的耐磨性,成为国内外高性能耐磨材料研究和应用的热点.对构型复合材料耐磨性的研究进行了综述,认为在无冲击磨料磨损工况下,构型复合材料的耐磨性显著高于常规陶瓷颗粒均匀分布增强复合材料,其耐磨性顺序按照基体排列为:高铬铸铁基>合金钢基>高锰钢基复合材料;...     

Al2O3颗粒增强聚氨酯基复合材料耐磨性研究

本文研究了Al2O3颗粒增强聚氨酯基复合材料在浆料冲蚀下的耐磨性.结果表明,复合材料的耐磨性随着Al2O3颗粒含量的增加先升高,达到一个峰值后,开始下降.在一定Al2O3颗粒含量下,复合材料的耐磨性好于纯聚氨酯弹性体.这是由于复合材料中的Al2O3颗粒硬度高,可以抵抗浆料的冲蚀磨损,保护周围和下层的基体组织.Al2O3颗粒与基体界面的结合强度对复合材料耐磨性有明显的影响.用KH550处理的复合材料的界面结合强度比用KH560处理的好,所以耐磨性更好.     

热处理对高铬铸铁基蜂窝陶瓷复合材料耐磨性的影响

通过传统重力浇注工艺,用高铬铸铁金属溶液铸渗ZrO2增韧Al2O3(ZTA)陶瓷颗粒蜂窝状预制体,从而获得高铬铸铁基蜂窝陶瓷复合材料。将复合材料在930℃、980℃、1 030℃、1 080℃温度下淬火,并分别在230℃、330℃、430℃、530℃时回火,研究了热处理条件对高铬铸铁基蜂窝陶瓷复合材料组织及三体磨料磨损性能的影响。研究结果表明:在相同回火温度条件下,随着淬火温度的升高,复合材料硬度升高,其耐磨性也随之升高;在相同淬火温度条件下,随着回火温度的升高,材料的硬度及耐磨性能也随之升高,两者达到一定温度后其硬度及耐磨性都下降,材料耐磨性与材料的硬度变化趋势一致。最终得到复合材料的最佳热处理工艺为:1 030℃×2h,空冷+530℃×0.5h。     

TIC/7075铝基复合材料的磨损实验研究

采用原位反应喷射沉积法制备TiC/7075铝基复合材料,并在销一盘式磨损机损上进行摩擦磨损实验研究.通过TEM观察原位TiC颗粒的分布与形貌,并利用SEM观察沉积态组织磨损表面形貌.结果表明:复合材料的耐磨性和TiC颗粒含量及载荷有关,在低载荷(8.9N)状态下,材料的耐磨性随TiC颗粒含量的增加而增强,在高载荷(26...     

多层喷射沉积颗粒增强铝基复合材料的研究现状与发展趋势

通过多层喷射沉积技术制备颗粒增强铝基复合材料,强化了冷却效果,能获得细小均匀的显微组织,优化复合材料中增强相的分布及其与基体的结合状态。本文综述了喷射沉积颗粒增强铝基复合材料的发展现状;介绍了多层喷射沉积技术的原理与工艺参数;概述了喷射沉积颗粒增强Al-Zn—Mg系、Al—Fe系与Al-Si系复合材料;并介绍喷射沉积颗粒增强铝基复合材料的致密化技术,着重介绍在小吨位设备上致密大块多孔材料的楔形压制工艺、外框限制轧制、陶粒包覆轧制工艺和热压后轧制工艺;展望了喷射沉积铝基复合材料的的发展趋势,认为增强颗粒与基体界面的结合强度有待进一步提高,提出了多层喷射沉积技术将朝在可编程控制下制备组织均匀、细小且致密度高的大尺寸坯料方向发展,而致密化技术也将朝小吨位设备制备大尺寸致密材料的方向发展,认为热压和楔形压制作为预致密方式能有效提高大尺寸喷射沉积坯料的成形能力,有利于进一步成形。     

WC颗粒增强Fe基粉末冶金复合材料研究进展

介绍了WC颗粒增强Fe基粉末冶金复合材料,讨论了WC颗粒增强Fe基粉末冶金复合材料的WC含量、组织结构、制备工艺、WC颗粒形貌及强韧化机理,并指出研发一种短流程、低成本的高性能WC颗粒增强Fe基粉末冶金复合材料及其制备工艺是Fe基复合材料未来发展的趋势之一。     

WC颗粒增强金属基复合耐磨材料制备工艺与性能研究

与传统单一的材料相比,增强金属基复合材料(MMCs)的力学、物理和机械加工性能具有许多优点和更加优异的性能,在各种工程领域中应用广泛。首先从制备工艺开始,介绍了目前发展较为迅速的冷喷涂技术、激光熔覆、等离子堆焊及电弧堆焊等工艺发展。在此基础上着重论述了微米WC颗粒添加及纳米WC颗粒添加金属基耐磨材料性能的研究,论述了提高微米WC颗粒增强金属基复合耐磨材料耐磨性的途径,通过增加基体组织韧性,增加WC颗粒包裹、支撑,减少裂纹产生。进而介绍了纳米WC颗粒改变凝固形式,细化复合材料晶粒从而提高性能,并指出了纳米WC颗粒烧损是制约其发展的重要原因。最后,对该方向研究进展进行了总结,并对其发展前景和主要发展方向进行了展望。     

颗粒粒度对碳化钨颗粒增强铁基复合材料界面的影响EI北大核心CSCD

采用常压烧结方法成功制备了碳化钨颗粒增强铁基复合材料,研究了碳化钨颗粒粒度对复合材料组织、界面及力学性能的影响。结果表明：随着碳化钨颗粒粒度的减小,颗粒熔解程度增大,主要熔解的是W2C,WC熔解的数量较少;界面主要的反应产物为Fe3W3C,Fe3W3C含量随着颗粒粒度的减小而增加,界面随着颗粒粒度的减小由连续变成间断,直至不存;颗粒粒度越大,材料的硬度及压缩强度均提高;当颗粒粒度为380-550μm时,反应生成物Fe3W3C与碳化钨颗粒体积比为1∶1,界面呈连续状,复合材料具有较好的综合性能。     

颗粒增强铝基复合材料阳极氧化与耐蚀性的研究

基体中加入与铝合金基体电位不同、高体积分数的碳化硅和石墨颗粒增强材料,可能导致材料的耐蚀性降低.采用盐雾腐蚀和硬质阳极氧化方法对4种喷射沉积制备的颗粒增强铝基复合材料和一种喷射沉积锭坯颗粒增强铝基复合材料的腐蚀行为及阳极氧化工艺进行了研究.结果表明,颗粒增强铝基复合材料具有较高的腐蚀率,腐蚀形态均为明显的点蚀;在适当阳极氧化工艺条件下,颗粒增强铝基复合材料表面可以制得优良耐蚀性的硬质阳极氧化膜.