A359-Zr(CO_3)_2体系反应合成复合材料的干滑动磨损性能

研究了新型反应体系A359 Zr(CO3)2熔体反应法制备的(Al3Zr+Al2O3)p/A359复合材料干滑动磨损性能。结果表明:复合材料的磨损量随着载荷的增大和时间的延长均远小于基体磨损量,由于颗粒的支撑和减磨作用,使得同一条件下复合材料的磨损量随颗粒体积分数的增加而减少;当载荷为98N时,12%(Al3Zr+Al2O3)P/A359复合材料的磨损量为20.2mg,而基体材料的磨损量为54.5mg,复合材料比基体材料耐磨性提高了2.5倍;由磨损表面SEM观察表明,基体A359合金存在严重粘着和变形,表现为粘着磨损和剥层磨损,复合材料的磨损类型表现为磨粒磨损。

A359-Zr(CO_3)_2体系反应合成复合材料的组织及润滑磨损性能

研究了新型反应体系A359Zr(CO3)2熔体反应法制备的(Al3Zr+Al2O3)p/A359复合材料边界油润滑条件下的滑动磨损性能。结果表明,由于颗粒的支撑减磨作用,复合材料的磨损量随载荷的增大和时间的延长均远小于基体材料,当载荷为1176N时体积分数为12%的复合材料磨损量为4.9mg,而基体材料的磨损量为27.5mg,复合材料比基体材料耐磨性提高了6倍;由磨损表面SEM观察表明:基体A359合金存在严重粘着和变形,表现为粘着磨损和剥层磨损,复合材料的磨损类型表现为磨粒磨损。

热处理和泡沫铁对A356-SiC_(p)/Fe干滑动摩擦学性能的影响

采用真空辅助熔渗工艺制备泡沫铁骨架作为增强SiC_(p)/A359复合材料A359-SiC_(p)/Fe,对比进行泡沫铁增强前后和T6热处理前后,两种材料的显微硬度和高温磨损性能,明确泡沫铁和T6热处理对A359-SiC_(p)/Fe复合材料高温磨损性能增强的效果,并结合使用SEM与EDS对表面磨损形貌、磨屑形貌的观察表征,以探究该材料在不同温度下的高温磨损机理。结果表示,使用真空辅助熔渗工艺制备A359-SiC_(p)/Fe, Al-Fe界面结合良好,不仅形成了机械结合,还形成了化学冶金结合(靠近铝基体界面的相为Al_(12)Fe_(5)Si_(3);靠近泡沫铁基体处为Fe_(2)Al_(5)相;远离泡沫铁组织,呈游离状态的合金相为Al_(4)FeSi)。A359-SiC_(p)/Fe在300~500℃的磨损量仅为未增强合金的25%~75%,有效将高温环境下的使用温度提升50~100℃以上。T6热处理能够明显提高Al基体的硬度以及Al-Fe界面的冶金结合程度,且在300~500℃时效果更明显,有效提高材料的高温耐磨性能。材料的磨削形式受温度影响,100℃时为磨粒磨损,摩擦温度到达350℃时表面出现分层和剥落,500℃时,开始粘着磨损。

Al-Zr-O体系反应合成原位复合材料的微结构与磨损特性

运用A359-Zr(CO3)2体系熔体反应法制备了(Al3Zr+Al2O3)p/A359复合材料,研究了增强颗粒的含量对(Al3Zr+Al2O3)p/A359复合材料干滑动磨损性能的影响。结果表明:Zr(CO3)2与A359熔体反应生成了Al2O3和Al3Zr颗粒;复合材料的磨损量随载荷的增大和时间的延长均远小于基体的,同一条件下复合材料的磨损量随Al3Zr和Al2O3颗粒含量的增加而减少,当载荷为98 N时,12%(Al3Zr+Al2O3)p/A359复合材料(体积分数)的耐磨性比基体的提高了2.5倍。磨损表面及亚表面的SEM分析表明,基体A359磨损表面存在撕裂纹并与亚表面连接,表现为粘着磨损和剥层磨损;(Al3Zr+Al2O3)p/A359复合材料的磨损表面及亚表面平整光滑,主要表现为磨粒磨损。

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