铸态和挤压态AZ31镁合金摩擦学特性对比研究

镁合金作为最轻的工程结构材料被广泛应用于汽车、电子通讯和航天航空等领域,其摩擦学特性对结构件的服役寿命和可靠性意义重大。本文采用往复球-盘式摩擦磨损试验机,对铸态和挤压态AZ31镁合金在不同载荷条件下的摩擦磨损特性进行了测试。结果表明:随着载荷的增加,两种镁合金的摩擦系数和磨损体积相差越大。当载荷为8 N时,挤压态AZ31镁合金的摩擦系数和磨损体积相对于铸态AZ31镁合金分别降低了12.6%和42%。挤压态AZ31镁合金表现出良好的减摩抗磨性能,归因于高力学性能的支撑作用以及摩擦过程中形成细小磨屑在磨痕填充作用。

纳米BN作为水基润滑添加剂在镁合金表面的摩擦学行为研究

为提高镁合金表面的减摩抗磨性能,采用往复式摩擦磨损试验机,研究了含不同质量分数纳米BN的水基润滑液在镁合金/钢摩擦体系的摩擦学性能演变规律。结果表明,试样的摩擦系数和磨损量均随着纳米BN在润滑液中的含量的增加而先降低后增加。当纳米BN在润滑液中的质量分数为0.5%时,润滑液表现出的摩擦学性能最优,该条件下的摩擦系数和磨损量相较于去离子水条件下的摩擦系数和磨损量分别降低了38.5%和70%。纳米BN水基润滑液优异的减摩抗磨性能归因于纳米BN在磨痕表面的沉积,从而在摩擦界面间形成了保护膜,进而有效避免了摩擦副之间的直接接触。