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1.
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。 相似文献
2.
以AA6061为基体、AlN颗粒为增强体,采用搅拌铸造工艺得到AA6061-T6/AlNp复合材料,研究了AA6061-T6/AlNp复合材料的干滑动磨损行为。开发回归模型来预测复合材料的磨损率。采用四因素、五水平的正交实验进行优化。实验因素包括滑动速度、滑动距离、荷载、增强体AlN颗粒的质量分数。采用SYSTAT 12软件和统计工具,如方差分析(方差分析)和t实验,验证回归模型。结果表明,开发的回归模型可以有效预测复合材料的磨损率,置信度达95%。采用回归模型,并依据磨损表面形貌分析,预测实验因素对AA6061-T6/AlNp复合材料磨损率的影响。回归模型预测结果表明,复合材料的磨损率随着增强体AlN质量分数的增加而降低,随着滑动速度、滑动距离、荷载的增加而增加。 相似文献
3.
硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料的干摩擦磨损行为(英文) 总被引:1,自引:0,他引:1
研究搅拌铸造工艺制备的硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料在干滑动条件下的摩擦磨损性能。复合材料的体积分数为2%,根据增强体种类,材料分别记为:Al基体、Mg2B2O5w/6061Al、ZnO/Mg2B2O5w/6061Al和CuO/Mg2B2O5w/6061Al;讨论磨损速率和摩擦因数之间的关系。结果表明:在4种材料中,ZnO/Mg2B2O5w/6061Al复合材料的磨损率最低。随着载荷和滑动速度的增大,基体和复合材料的摩擦因数和磨损率降低,摩擦磨损机制由轻微磨损机制转向严重磨损机制。 相似文献
4.
M. SRINIVASAN C. LOGANATHAN M. KAMARAJ Q. B. NGUYEN M. GUPTA R. NARAYANASAMY 《中国有色金属学会会刊》2012,22(1):60-65
采用复合铸造工艺制备AZ31B镁合金及其纳米复合材料,再对所得材料在350°C进行热挤压。采用标准的销-盘式摩擦磨损试验机对AZ31B镁合金及其纳米复合材料的室温滑动磨损行为进行研究。实验条件为法向载荷10N、滑移速度0.60~1.2m/s、滑移距离2000m。采用SEM观察来研究磨损表面的磨损机理。通过构建一个线性回归模型来研究试验参数对磨销磨损率的影响。与AZ31B镁合金相比,由于增强体的作用而导致的硬度增强使复合材料表现出低的磨损率。犁削、犁沟、分层和氧化构成混合的磨损机理。 相似文献
5.
硼酸铝晶须增强6061铝合金基复合材料中的界面反应影响其断口分形维数。该复合材料由压力铸造法制备,采用垂直剖面法分析拉伸断裂断口。当量尺度分别取3-15μm以及1-5μm时,可以在断口上发现分形现象。当量尺度在3-15μm的分形域,其分形维数与材料抗拉强度显著正相关。实验结果表明,随热处理时间的延长,界面反应产物的分布与状态可以改变材料的微观断裂模式,进而影响断口的粗糙度和分形维数,同时决定材料的抗拉强度。而当量尺度为3-15μm的分形域,其分形维数受热处理程度的影响不很显著。 相似文献
6.
《中国有色金属学会会刊》2016,(7)
纳米复合材料的腐蚀、腐蚀磨损以及干摩擦磨损行为非常复杂,受化学、物理和机械等多方面因素影响。采用机械球磨、冷压和热挤压技术制备Al/SiC纳米复合材料,研究纳米SiC含量对材料硬度、干滑动磨损、腐蚀和腐蚀磨损行为的影响。采用电化学极化测试研究了复合材料在3%NaCl溶液中的抗腐蚀性能。采用盘-销装置研究了复合材料的干滑动磨损和在3%NaCl溶液中腐蚀磨损性能。利用扫描电子显微镜研究了材料及磨损表面的显微组织。结果表明,随着SiC含量的增加,纳米复合材料的干滑动摩擦和抗腐蚀性能均得到提高。由于溶液的润滑作用,使材料软化的摩擦因数和摩擦生热均降低。与基体合金相比,纳米复合材料的强度和抗腐蚀性能提高,因此其抗腐蚀磨损性能也提高。对于未增强的基体合金,其磨损机理为黏着磨损,而对于Al/SiC纳米复合材料,磨损机理转变为磨粒磨损。 相似文献
7.
研究了三维连续网状多孔陶瓷复合材料在干摩擦条件下的滑动磨损行为。结果表明:复合材料的耐磨性优于基体合金;复合材料对磨环的磨损量大于基体合金对磨环的磨损量,但复合材料摩擦副的总磨损量比基体合金摩擦副的小。 相似文献
8.
采用铜模喷铸法制备出直径为3 mm的原位β-Zr相/Zr非晶基复合材料,对其在干摩擦条件下的滑动磨损行为进行了研究。结果表明,与纯块状非晶合金相比,Zr基块状非晶复合材料的耐磨性能得到明显的改善。复合材料比纯块状非晶合金具有更低的摩擦系数和磨损速度,最低的磨损速度比纯非晶合金的减小48.1%。同时,包含一定体积分数β-Zr相的复合材料表面磨损比纯非晶合金的轻,只有一些浅的犁沟,其磨削小,显示出轻微的磨粒磨损特征,而纯非晶合金的磨损表面呈现出片状、分层、凸起及深的犁沟等特征,磨削大,为严重的磨粒磨损。复合材料低的磨损速度归因于铸态下析出的分布在非晶基体上的韧性β-Zr枝晶相的存在。该相具有较强的承载、塑性变形和加工硬化能力,通过减小界面处非晶基体的应力集中、释放应变能、限制剪切带和裂纹的萌生与扩展、使塑性变形更加均匀等途径提高耐磨性能。 相似文献
9.
针对AM60B合金在环境温度25~200℃、载荷12.5~300N的条件下进行干摩擦磨损实验。结果表明:随着载荷的增大,磨损率增加;从轻微磨损到严重磨损的转变的临界载荷分别为25℃时275N,100℃时150N,200℃时75N。在低载荷(<50N)下,200℃下的磨损率低于25℃和100℃的。在轻微磨损阶段,磨损机制为磨粒磨损、氧化磨损和剥层磨损。当轻微磨损到严重磨损的转变开始时,剥层磨损发挥主要作用,剥层磨损是从基体内部发生的剥落。随后,塑性挤出磨损作为严重磨损出现,同时伴随着从轻微磨损到严重磨损的转变。厚的、硬的摩擦层通过限制磨面的塑性变形来阻碍从轻微磨损到严重磨损的转变。 相似文献
10.
《中国有色金属学会会刊》2017,(3)
利用实验、统计学及人工神经网络方法研究粉末冶金法制备的多壁碳纳米管增强铜基金属复合材料的磨损行为,并探讨多壁碳纳米管含量的影响。测定和分析复合材料样品的显微硬度,设计L16正交实验,采用销盘式摩擦计测定样品的磨损量随载荷和滑动距离的变化。结果表明:铜基金属复合材料的硬度随多壁碳纳米管含量的增加而增加。Taguchi法工艺参数优化结果表明多壁碳纳米管的引入对复合材料磨损量产生较大影响。利用ANOV统计学方法分析和验证了复合材料的抗磨损性能。多壁碳纳米管含量对复合材料磨损量的影响最大(贡献率为76.48%),其次为所加载荷(贡献率为12.18%),最后为滑动距离(贡献率为9.91%)。采用具有可变隐含节点的人工神经网络模型对复合材料的磨损过程进行模拟,所得结果的平均误差(MAE)值较低,3-7-1网络拓扑结构的适应性强,所得数据可靠。人工神经网络预测值(相关系数R值为99.5%)与ANOVA统计结果吻合良好,且能用于研究各参数对多壁碳纳米管增强的铜基金属复合材料磨损行为的影响。 相似文献
11.
铸造铝基复合材料的滑动磨损行为 总被引:2,自引:0,他引:2
研究了用搅拌铸造法制备的SiC颗粒增强铝基复合材料的滑动磨损行为。对载荷改变时,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,复合材料均比基体耐磨,但在油润滑条件下,尤其是高载时,复合材料的耐磨性能更突出地显示出来 相似文献
12.
在磁场条件下黄铜的磁流变液滑动磨损行为(英文) 总被引:1,自引:0,他引:1
采用盘销式摩擦磨损装置进行铜摩擦试验,研究在有、无磁场条件下磁流变液对界面表面的影响。在载荷为20~100N,转速为127~425r/min下旋转2h,进行一系列试验。摩擦因数和磨损率由磨损装置控制,采用扫描电子显微镜(SEM)观察磨损表面的微观组织。此外,采用X射线光谱(EDS)分析磨损表面的化学成分。结果显示,在有、无磁场条件下出现了不同的摩擦磨损系数和性能。同时,研究了载荷和转速对摩擦行为的影响。研究了在有磁场条件下的磨损表面形貌,发现在磨损表面明显存在磁流变颗粒,且脊塑流引起了侧向挤出,这表明磨料磨损是磁流变液的主要磨损机制。 相似文献
13.
通过淬火实验获得6061铝合金的冷却曲线,实验根据冷却曲线并结合数值方法获得在线淬火换热系数,运用ABAQUS有限元软件动态模拟复杂截面型材在线淬火过程。结果表明:在淬火过程中,换热系数不断变化;型材不同部位冷却速度不同,并通过淬火实验加以验证。通过ABAQUS有限元软件可以预测型材的最大残余应力;通过关键点的分析得出型材温度与应力的关系曲线。 相似文献
14.
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 总被引:2,自引:0,他引:2
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。 相似文献
15.
《稀有金属材料与工程》2016,(8)
借助UMT-2型摩擦磨损试验机详细研究了干滑动速度对SiC_p/A356复合材料摩擦磨损特性的影响,并用SEM、EDS和奥林巴斯激光共焦扫描显微镜观察并分析了其摩擦磨损行为。结果表明:随着干滑动速度的增加,铸态材料的磨损率增加幅度和摩擦系数曲线波动较大;T6态材料的磨损率增加幅度和摩擦系数曲线波动较小,表现出优异的耐摩擦性能。铸态材料的磨损机理主要由低速时的氧化磨损和剥离磨损转变为高速时的粘着磨损,而T6态材料主要由低速时的氧化磨损转变为高速时的剥离磨损和磨粒磨损。高速区时,铸态材料的磨损断面中出现裂纹,而T6态材料只是存在简单的磨削痕迹和颗粒脱落现象。热处理后复合材料的高温耐磨性能明显提高。 相似文献
16.
《中国有色金属学会会刊》2016,(12)
研究了多壁碳纳米管和碳化硅包覆铜增强铜基混合纳米复合材料的显微组织和摩擦性能。碳纳米管含量为1%~4%,碳化硅含量固定在4%。铜杂化纳米复合材料的合成过程包含球磨、冷压、烧结,随后热压。对混合纳米复合材料进行了密度、晶粒尺寸和硬度测试。在不同载荷条件下,在销-钢盘摩擦仪上采用干滑动磨损评估纳米复合材料的摩擦性能。结果表明,与纯铜相比,混合纳米复合材料的晶粒尺寸明显减小,4%碳纳米管增强杂化纳米复合材料的显微硬度提高了80%。混合纳米复合材料中碳纳米管含量的增加导致材料的摩擦因数和磨损率降低。 相似文献
17.
T.M.BOTELHO H.M.AZEVEDO G.H.MACHADO C.R.BARBOSA F.S.ROCHA T.A.COSTA O.L.ROCHA 《中国有色金属学会会刊》2020,(3):582-594
对经水平定向凝固制备的Al-3%Ni-1%Bi合金(质量分数,%)铸态样品进行微磨料磨损试验,研究凝固热学参数(生长速率(VL)和冷却速率(TR))以及显微组织参数(晶胞间距(λ1)和枝晶间距(λc))对合金耐磨性的影响。摩擦学参数为磨损量(Vw)和磨损速率(Rw)。分别利用水冷式水平定向凝固装置和固定旋转式磨球机进行凝固试验和磨损试验。结果表明,具有较细显微组织的样品具有较低的Vw和Rw值。Vw和λ1之间的关系可以用实验数学方程表示。Bi软颗粒和Al3Ni硬金属间化合物颗粒在更细的枝晶间分布较好,因此,具有枝晶组织比具有晶胞组织的铸态样品具有更好的耐磨性,可观察到磨损机理由粘着磨损向磨粒磨损转变。 相似文献
18.
在高温磨损试验机上进行TC11合金与GCr15钢在25和600℃的干滑动磨损实验。研究摩擦副(钛合金与对摩钢)的磨损行为,并探讨磨损机制。结果表明:在25℃时,TC11合金具有极高的磨损率并随着载荷快速增加,而GCr15钢的磨损率则随载荷提高略有增加,且处于较低值。在高温600℃时,TC11合金和GCr15钢均表现为随着载荷增加,磨损率变化较小的趋势,且处于极低的值。研究发现高温下摩擦氧化物的形成导致了TC11合金和GCr15钢极低的磨损率。可以认为,在高温下TC11合金与GCr15钢是一种理想的摩擦副。 相似文献
19.
《中国有色金属学会会刊》2016,(2)
利用应力应变曲线、热加工图,结合电子透射电子显微镜和背散射衍射技术研究在变形温度为350~510°C、应变速率为0.001~10 s-1时高钛6061铝合金的热变形行为。结果表明,该合金的热压缩变形流变峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低;在实验参数范围内平均热变形激活能为185 k J/mol;建立了流变应力模型;该合金热变形时主要的软化机制为动态回复;根据材料动态模型获得了高钛6061铝合金的热加工图,最佳的热加工窗口温度为400~440°C,应变速率为0.001~0.1 s~(-1)。 相似文献
20.
《中国有色金属学会会刊》2017,(10)
通过粉末冶金热压法成功制备出了具有不同WS_2含量的银基复合材料,并对其进行了对偶材料为银盘,湿大气、干氮气和真空条件下,载荷为5 N的球盘式摩擦磨损试验。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量色谱(EDS)和X射线光电子能谱对材料的组成,磨屑及磨损表面分别进行表面形貌表征、表面元素分析和元素价键分析。研究表明,摩擦氛围对此类银基复合材料的摩擦学行为具有较大影响,在湿大气中呈现出较高的摩擦系数,而在干氮气中摩擦系数最小。进一步研究表明,摩擦环境对材料摩擦过程中润滑膜的形成具有重要影响,主要是膜的厚度与组成。此外,不同的摩擦环境下,磨粒磨损和分层是此类银基复合材料的主要磨损机制。 相似文献