电磁铸造法制备的(Al_2O_3+Al_3Zr)_p/A359复合材料的磨损行为

利用A359-Zr(CO3)2体系原位反应合成法制备(Al2O3+Al3Zr)p/A359颗粒增强铝基复合材料,在制备过程中施加低频交变电磁场进行搅拌以提高复合材料的耐磨性能。干滑动摩擦磨损试验表明:复合材料的耐摩擦性比纯基体合金明显提高,施加电磁搅拌后复合材料的耐摩擦性进一步提高,特别是在较大载荷下的耐摩擦性大幅提高,从轻微磨损到急剧磨损的临界转变载荷由58.8N提高到78.8N。磨损表面的SEM分析显示:纯基体合金为粘着磨损和剥层磨损,复合材料的磨损为以磨粒磨损为主和少量的剥层磨损,施加电磁搅拌后的复合材料为纯磨粒磨损。

颗粒增强铝基复合材料滑动摩擦行为的载荷依赖性

用盘一块式摩擦试验机,在30 m/s的滑动速度和0.1～0.8 MPa的法向载荷(压强)范围,研究了SiC颗粒增强6061铝合金对碳基材料滑动摩擦行为的载荷依赖性。观察并分析了法向压强对动摩擦因数的随机波动行为、摩擦初期的过渡行为及摩擦面状态的影响。重点讨论了相对稳定期动摩擦因数的平均值μAV、标准偏差σ以及过渡期时间t*和初始值μ0对法向压强pn的变化规律。结果表明,随pn值增大,t*线性减小,μ0基本不变,而μAV非单调变化(在大约pn<0.25 MPa的范围内急剧增大,大于这个压强则缓慢减小),σ的变化趋向与μAV类似。

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。

7075/SiCp铝基复合材料的摩擦磨损性能研究

为了提高铝合金摩擦磨损性能 ,选用 70 75 /SiCp复合材料 ,采用喷射沉积技术制备试样 ,经热挤压加工 ,并固溶时效处理。经试验 ,随着SiC含量的增加 ,耐磨性提高 ,犁削痕迹变细变浅。抗拉强度为 70 0MPa ,弹性模量E为 95Gpa ,即可满足汽车结构件需求 ,在航空领域亦有应用价值。

基体共混改性对树脂基摩阻材料摩擦磨损性能的影响

研究了树脂基摩阻材料的基体共混改性对树脂基摩阻材料/喷射沉积铝基复合材料摩擦副在干摩擦状态下摩擦磨损性能的影响,着重探讨了腰果壳油改性酚醛树脂与丁腈橡胶(NBR)的比例对摩擦副的影响,在此基础上制备出了用于1∶1台架制动试验的树脂基闸片。结果表明:对于铝基复合材料,树脂基摩阻材料腰果壳油改性酚醛树脂与丁腈橡胶的最佳比例为1∶1,同时,1∶1台架试验结果表明所制备的树脂基摩阻材料可以很好地适用于铝基复合材料制动盘,满足200 km/h高速列车的制动要求。

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。

SiC与球形石墨颗粒混杂增强铝基复合材料的摩擦磨损性能研究

以6092铝合金为基体,通过粉末冶金法分别制备了球形石墨颗粒(Gr)以及SiC_(p)和Gr混杂增强的铝基复合材料,并采用田口模型结合方差分析,对复合材料与铜合金摩擦副之间的干滑动摩擦磨损行为进行了分析研究.结果表明:随着载荷从10 N增至20 N,3种复合材料的摩擦系数、磨损率均相应增加;随滑动速率从0.5 m/s增至1.0 m/s,15%Gr/6092Al和(5%Gr+20%SiC_(p))/6092Al的摩擦系数先减小后增大;而(5%Gr+10%SiC_(p))/6092Al的摩擦系数呈递减趋势.相同条件下,单一石墨颗粒增强的复合材料的磨损率大于混杂增强的复合材料的磨损率.方差分析的结果表明:增强相百分比单独作用、增强相百分比和滑动速率相互作用以及滑动速率单独作用3个因素对磨损率和摩擦系数产生了显著的影响.随SiC_(p)含量增加,材料硬度增加,SiC_(p)对基体起到支撑保护作用,磨损面上的磨痕变浅,分层剥落现象明显减轻,磨屑变得细小,摩擦系数更为稳定,磨损机制由剥层磨损向磨粒磨损转变.

粉末冶金法制备CNT和SiC混杂增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

以7055Al为基体,通过粉末冶金法分别制备碳化硅(SiC)颗粒、碳纳米管(CNT)以及SiC和CNT混杂增强7055Al复合材料,并对三种复合材料的干滑动摩擦磨损行为进行研究。结果表明:随着载荷提高,复合材料磨损失重增加,摩擦因数略有降低。在0.5 MPa与1.0 MPa载荷条件下,SiC-CNT/7055Al复合材料磨损失重低于单一SiC/7055Al和单一CNT/7055Al复合材料。2.0 MPa时,SiC-CNT/7055Al复合材料磨损失重急剧增加。随着载荷提高,CNT/7055Al复合材料耐磨性逐渐增加,在中、高载荷下,材料具有更为优异的耐磨性。SiC/7055Al复合材料磨损量则随着载荷提高,磨损失重逐渐增加,当载荷为2.0 MPa时,材料磨损量增加幅度较小。