SiCp/A356铝基复合材料的磨损性能研究

在干摩擦条件下,对SiC颗粒含量20%的铝基复合材料在2~20 MPa载荷和200r/min、400r/min的滑动摩擦速度下进行摩擦系数及磨损率变化分析,并结合对磨损表面的SEM和EDS分析,探讨了SiC颗粒增强铝基复合材料的性能,并建立了在不同载荷和速度下的摩擦磨损机理图。研究表明,当载荷和摩擦速度都相对较低时,磨损表面主要为轻微的磨粒磨损,并伴随氧化磨损。当载荷达到10 MPa时,会发生轻微磨损向严重磨损转变,逐渐出现剥层磨损。最后在载荷为20 MPa、摩擦速度为400r/min时,材料表面产生严重的粘着磨损。

菱形加载路径下35CrMoA钢的微动疲劳行为

采用MTS809拉扭复合疲劳试验机、扫描电镜(SEM)研究了接触应力为150MPa时35CrMoA合金钢在菱形加载路径下微动疲劳性能。结果表明:随着等效应力幅值的增加,材料的软化、硬化效果更加明显;剪应力-剪应变滞后回线的面积增大;裂纹萌生源区的面积减小,瞬断区面积与总断面面积的比例增加,瞬断区的撕裂也越严重。微动磨损使表面塑性枯竭,从而形成疲劳裂纹源。

方形和菱形路径下35CrMoA拉扭复合微动疲劳行为

研究了35CrMoA合金钢在接触应力为150 MPa,等效应力幅值为400 MPa时方形和菱形路径下的微动疲劳特性,包括循环应力响应特征、疲劳寿命、微动斑及微动疲劳断口的形貌特征。结果表明,方形路径下,35CrMoA钢经缓慢循环软化、快速软化到达最后的稳定阶段,而菱形加载下,材料快速软化之后直接到达稳定阶段;两种路径下的疲劳寿命差别不大;方形加载的滑移区较宽,粘着区较窄,而菱形加载则相反;方形路径下裂纹垂直于试样表面扩展,而菱形加载路径下的微裂纹是曲折的,沿与轴线成一定角度的方向上扩展。

热等静压对圆形加载路径下A319铝合金多轴疲劳特性的影响

采用MTS809拉扭复合疲劳试验机、扫描电镜(SEM)研究了热等静压(Hot isostatic pressing,HIP)处理前后,圆形加载路径下,A319铝合金多轴疲劳特性。结果表明,HIP处理后,材料中的孔洞缺陷数量减少,疲劳失效过程中产生的微裂纹的数量减少且尺寸减小。相同等效应变幅值下产生的轴向应力幅值、切向应力幅值、等效应力幅值均显著增加。材料轴向上表现为先产生循环硬化而后循环软化,切向则表现为先产生循环硬化后趋于循环稳定,HIP处理前后循环软化硬化趋势大致相同。轴向应力应变滞后回线、切向扭矩扭角滞后回线面积有所降低,附加强化效果增强。

干滑动摩擦下SiC/Al复合材料摩擦磨损性能

采用摩擦磨损试验机研究不同滑动距离下的SiC颗粒增强铝基复合材料(SiC体积含量为9%)的摩擦磨损性能。在载荷45 N(5 MPa)、转速200 r/min、转动距离分别为5000 r、10000 r以及20000 r条件下,进行连续干滑动摩擦实验。结果表明:在长程连续干滑动下,其摩擦系数变化可分为磨合区、缓慢上升区、加速上升区3个阶段;随着摩擦距离的增加,基体表面的温度急剧升高,进而发生黏着磨损,产生塑性流变区,多种摩擦方式并存使得该条件下摩擦系数与磨损量均增加。

硫酸盐条件下Inconel 625合金的热腐蚀行为研究

采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜分析(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,对Inconel 625合金于750℃条件下在涂覆了摩尔比为8∶2的Na_2SO_4与K_2SO_4混合盐膜,并腐蚀60h后的腐蚀行为进行分析,为相关的镍铬合金抗硫酸盐腐蚀的研究提供理论依据。Inconel 625合金在腐蚀初期质量增加明显,之后腐蚀速度逐渐减缓,其表面生成的Cr_2O_3氧化层并不连续,使得O和S得以侵入基体,与基体发生反应,因此腐蚀情况较严重。

在菱形路径下接触应力对35CrMoA微动疲劳特性的影响

研究了在菱形加载路径,相同等效应力幅值(400 MPa)下,不同接触应力(50、150、250 MPa)对35CrMoA微动疲劳特性的影响。循环应力响应表明:接触应力越高,35CrMoA循环软化的程度越严重。滞后回线表明:微动疲劳的破坏主要由剪切应力引起,剪应力-剪应变循环滞后环的面积随着接触应力增大而变大。微动斑微观结果表明:当接触应力较小时,微动斑中的滑移区较宽,粘着区较窄,反之亦然;接触应力越大,微动斑磨损越严重。微动疲劳宏观断口表明:微动疲劳裂纹源萌生于微动斑,裂纹开始扩展的方向垂直于试样表面。

冷却速度对圆形加载路径下A319铝合金多轴疲劳特性的影响

采用MTS809型电液伺服疲劳试验机、扫描电镜研究了不同冷却速度对A319铝合金圆形加载路径下的疲劳特性.结果表明:当冷速为10℃·s^(-1)时,材料中二次枝晶臂间距、硅颗粒及孔洞尺寸较冷速为0.1℃·s^(-1)时要小.二次枝晶臂间距较小时,滞后回线面积小,材料应力应变近乎同相,且附加强化效果明显.不同冷速条件下裂纹萌生位置不同,在冷速为10℃·s^(-1)的材料中,裂纹在大硅颗粒处萌生,随着冷速降低至0.1℃·s^(-1)时,裂纹位于孔洞处萌生.对于A319铸造铝合金来说,冷速的变化对其轴向与切向循环特性并无直接影响,轴向表现为先硬化再软化,切向表现为先硬化后稳定的趋势.