SiCp／ZA27复合材料的摩擦磨损性能

探讨了不同含量、不同大小ＳｉＣｐ增加ＺＡ２７复合材料的摩擦磨损特性,并借助ＳＥＭ,ＥＤＡＸ对磨面及其剖面、磨屑进行了分析。     

颗粒级配对SiCp／Al复合材料摩擦磨损性能的影响

采用销-盘摩擦磨损试验机,考察了高体积分数SiCp/Al复合材料中颗粒尺寸及颗粒级配等组织因素对材料干摩擦磨损性能的影响.通过磨损表面的SEM形貌分析,研究了复合材料的磨损机理.结果表明,与灰铸铁配副时,材料的摩擦系数与磨损率明显依赖于碳化硅颗粒尺寸,二者均随颗粒尺寸的增大而先降低后增大.采用颗粒级配方法能明显改善复合材料的干摩擦磨损性能.粗细颗粒问的级配具有相互强化的作用,有利于降低摩擦系数和磨损率,并使其趋于稳定.复合材料的磨损以对偶件材料的转移和犁沟为特征.     

SiCp/A356复合材料的摩擦磨损性能

以Al₂O₃ 陶瓷球为对偶材料,借助UMT-2型摩擦磨损试验机研究了温度、载荷和转速对铸态SiC_p/A356复合材料干滑动摩擦磨损特性的影响,并利用扫描电镜和奥林巴斯激光共焦扫描显微镜观察分析其磨损行为。结果表明,载荷和转速一定时,随温度的升高,材料的摩擦稳定性和耐磨性能急剧下降,磨损机理也由剥落磨损转变为严重的粘着磨损。磨损过程中,载荷和转速引起材料摩擦表面温度变化,以及材料中SiC颗粒的影响,使得材料的磨损率随载荷增加而增加,摩擦系数则随载荷先增加后减小。随温度、载荷和转速增加,复合材料的摩擦稳定性和耐磨性都大幅度下降。     

T6热处理对SiCp/Al复合材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备出不同SiC颗粒体积分数(30%、35%和40%)的SiCp/Al复合材料。采用MMU-5GA微机控制真空高温摩擦磨损试验机对比研究SiCp/Al复合材料在不同体积分数以及T6热处理前后情况下平均摩擦因数和磨损率的变化,通过扫描电镜分析了SiCp/Al复合材料表面磨损形貌,探讨了摩擦磨损机理。试验结果表明,SiC颗粒体积分数在30%~40%变化时,随其体积分数增加耐磨性下降。SiC颗粒体积分数在30%~35%范围内,SiC颗粒与基体结合较好,SiC颗粒作为硬质点起到抵抗磨损和限制基体合金塑性变形产生磨损的双重作用;但SiC含量过多时,颗粒与基体的结合不紧密,磨损时颗粒极易脱落,复合材料耐磨性降低;T6热处理后复合材料的平均摩擦因数和磨损率均降低,这是由于热处理后试样强度及硬度提高,从而提高了试样的耐磨性;常温下复合材料在磨损初期的磨损机理主要以磨粒磨损为主,而在磨损期则为磨粒磨损与剥落磨损共存。     

纳米SiCp增强AZ91D复合材料的摩擦磨损性能

采用机械搅拌与高能超声处理法制备了纳米SiCp增强AZ91D镁基复合材料(n-SiCp/AZ91D),研究了n-SiCp含量及温度对材料摩擦磨损性能的影响.结果表明,AZ91D镁合金中加入n-SiCp能够改善材料的耐磨损性能,并随着n-SiCp添加量的增加,耐磨损性逐渐增加.基体和复合材料在室温至300 ℃范围内,经历了从轻微摩擦磨损到严重磨损的转变.复合材料从轻微摩擦磨损到严重磨损的转变温度比基体提高了50℃,另外,复合材料还表现出较好的耐高温磨损性能.     

速度和压力对SiCp增强铝基复合材料摩擦磨损性能的影响

研究了颗粒增强铝基复合材料及其基体的摩擦磨损性能。基体和复合材料的耐磨性有明显差异，复合材料的主要磨损形式是磨粒磨损，基体材料的主要磨损形式是粘着磨损。复合材料具有低的磨损率和稳定的摩擦因数，因此具有良好的耐磨性。     

α-SiCp/Cu复合材料的摩擦磨损性能研究

研究了SiC粉体表面预处理和含量对α-SiCp/Cu复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,α-SiCp/Cu复合材料磨损量与外力作用成正比关系,但是随着磨损时间的进行,摩擦磨损量相对减小。当SiC在0³0%时,SiCp/Cu复合材料的耐磨性与SiC含量成正比关系,并且SiC的含量在30%左右是制备α-SiCp/Cu复合材料较为合适的配比。     

WC颗粒增强钢基表面复合材料的高温摩擦磨损性能

为了对高温磨损工况下表面复合材料的设计提供理论依据,采用高温摩擦磨损试验机对通过真空实型铸渗法制各的WC/钢基表面复合材料的高温磨损性能进行了研究.通过对不同温度下摩擦磨损数据进行分析,结果表明,在温度较低(0～200℃)时,摩擦副具有较大的摩擦系数,随着温度的升高,摩擦系数先降低后增大,而表面复合材料的磨损率随着温度的升高呈先略有降低后升高再降低的趋势.WC颗粒增强钢基表面复合材料在200℃时磨损表现为粘着磨损和疲劳磨损;而在300℃、500℃和600℃时表现为氧化磨损和疲劳磨损,其磨损过程为氧化与剥落交替进行的动态磨损过程.     

内生枝晶增韧非晶基复合材料的摩擦磨损性能

采用电弧熔炼、铜模吸铸法分别制备Ti42Zr22V14Cu5Be17、Ti46Zr20V12Cu5Be17、Ti48Zr18V12Cu5Be17的Ti基内生枝晶增韧非晶基复合材料,利用球-盘式摩擦磨损试验机进行干摩擦磨损试验,研究了枝晶的体积分数对其耐磨性的影响,利用X射线衍射仪分析了样品的结构,利用扫描电子显微镜观察合金的显微组织和磨损表面形貌,分析了不同成分Ti基内生枝晶增韧非晶基复合材料的磨损机理。结果表明：在相同的试验条件下,不同体积分数晶体相的非晶复合材料的磨损机理不同。枝晶相体积分数较低时,磨损机理主要体现为轻微的磨粒磨损,随枝晶相体积分数的增加,粘着磨损成为主要的磨损机理,同时伴随有硬质颗粒压入软化相构成三体摩擦。材料耐磨性随着晶体相体积分数的增加而逐渐降低。     

三维机织C／C复合材料的摩擦磨损性能

采用碳纤维织造了三维角联锁和三向正交2种不同三维机织物,首先采用化学气相渗透(CVI)使其致密,再采用液相树脂浸渍/碳化的补充增密技术,制备出粗糙层结构热解碳和树脂碳双元基体C/C复合材料;对该C/C复合材料进行摩擦磨损实验,采用光学显微镜、扫描电镜对三维机织物增强的C/C复合材料的摩擦面以及磨屑形貌进行观察,对其磨损机理进行分析.结果表明:三维角联锁C/C复合材料比三向正交C/C复合材料的摩擦因数低(分别为0.40和0.48),二者的摩擦性能均稳定,后者比前者磨损量小,说明Z向纤维束有利于提高摩擦因数并降低磨损量.     

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7075／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SiCp含量的增加，耐磨性提高，犁削痕迹变细变浅。抗拉强度为700MPa，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。     

碳/铜复合材料摩擦磨损性能的研究

将用机械合金化法制备的碳/铜复合材料粉末进行放电等离子烧结。对烧结后的样品进行了摩擦磨损性能研究。结果表明,复合材料的摩擦系数均随含碳量的增加呈下降趋势;当碳含量为6%时,磨损率最低。     

搅拌摩擦焊接头区域的摩擦磨损性能

通过测定失重量和摩擦力矩的波动情况,得出在不同工艺参数条件下试样的抗磨损性和摩擦系数的变化规律。实验结果表明:搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于母材,当正压力从50N增加到100N时,母材的失重量增加近6倍,母材的失重量在同等加载情况下是焊缝的10￣20倍。实验还表明搅拌摩擦焊接头的摩擦力矩较小并且波动平缓。     

搅拌摩擦焊接头区域的摩擦磨损性能

通过测定失重量和摩擦力矩的波动情况，得出在不同工艺参数条件下试样的抗磨损性和摩擦系数的变化规律。实验结果表明：搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于母材，当正压力从50N增加到100N时．母材的失重量增加近6倍，母材的失重量在同等加载情况下是焊缝的10-20倍。实验还表明搅拌摩擦焊接头的摩擦力矩较小并且波动平缓。     

SiCp／7090A1复合材料的两步复合及半固态压铸成型

提出了固态复合的概念,并采用两步复合法试验研究了SiC颗粒与纯Al的预复合工艺、预复合块与贫铝7090A1合金液的二次复合工艺以及复合浆料的压铸工艺,成功制备出含SiC体积分数为10％的SiCp7090A1复合材料半固态压铸件。显微组织观察表明,SiC颗粒在所制备的复合材料基体中分布均匀,且与基体合金结合良好。     

SiCp/AZ91D纳米复合材料的摩擦磨损行为研究

采用机械搅拌与高能超声处理法制备了纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强的镁基复合材料,探讨了基体及其复合材料的干滑动摩擦磨损行为。结果表明:由于纳米颗粒的强化作用,复合材料的耐磨性能要明显的强于基体,随着载荷的增加,基体和复合材料的磨损率线性增加,在磨损过程中,基体和复合材料经过磨合磨损和稳态磨损两个阶段。通过对磨损表面的显微分析发现,磨损机制主要是粘着磨损、磨粒磨损和剥层磨损,载荷大小对磨损机制有重要影响。     

Fe3Al基复合材料的制备及其摩擦磨损行为

用球磨机械合金化工艺制备Fe3Al粉末，采用粉末冶金工艺，选择不同的烧结温度和烧结压力，获得了Fe3Al基复合材料。对材料的物理力学性能、摩擦磨损性能和微观结构进行分析测试，借助磨损表面扫描图像，分析了该材料的磨损形式，探讨了其磨损机理。结果表明：在烧结温度为1050℃，烧结压力为10～15MPa的工艺条件下制得的Fe3Al基复合材料有较好的摩擦磨损性能。其摩擦机理为：疲劳磨损和磨粒磨损为主，兼有磨粒和粘着磨损混合形式。     

原位自生(TiC+TiB)/Ti6Al4V复合材料摩擦磨损性能研究

本文用原位反应法制备了不同TiC和TiB增强相含量的(TiC+TiB)/Ti6Al4V复合材料(简记为TMC),用HT-1000型摩擦磨损试验机研究了外加载荷对原位本文用原位反应法制备了不同TiC和TiB增强相含量的（TiC+TiB）/Ti6Al4V复合材料（简记为TMC）,用HT-1000型摩擦磨损试验机研究了外加载荷对原位（TiC+TiB）/Ti6Al4V复合材料干滑动摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电镜及布鲁克三维形貌仪观察分析其磨损行为。结果显示,与Ti6Al4V基体相比,TiC+TiB增强相的生成提高了复合材料的耐磨性。对于含不同体积分数增强相的复合材料,随着外加载荷的增加,材料的磨损率和磨损深度增加,摩擦系数减小且在小范围内波动。在小负载下,磨损的表面覆盖有一些沟槽和少量磨屑;在大负载下,磨损的表面覆盖有一些浅沟槽和大量磨屑。磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损。随着负荷增加,碎屑的尺寸增加,磨损加剧。     

钛合金摩擦磨损性能及减磨方法研究进展

钛合金具有比强度高、抗腐蚀性强、耐高温以及生物相容性好等优点,在汽车制造、生物医疗等众多领域具有重要应用。但钛合金的摩擦磨损性能较差,会影响机械系统的使用寿命和可靠性。首先论述了摩擦磨损过程中摩擦层的形成过程以及摩擦层对钛合金磨损机理的作用,分析了润滑条件、环境温度、滑动速度、载荷等工况条件对钛合金摩擦磨损性能的影响规律。其次,对比总结了钛合金减磨的常见工艺方法及优缺点,指出了当前钛合金磨损机理研究和性能改善方面存在的问题。最后,对今后的研究工作进行了展望:将实验与仿真相结合,阐明钛合金摩擦层和磨损机理的动态变化规律;考虑各种环境因素对钛合金磨损机理的影响,完善钛合金磨损机制图;通过对多种技术协同配合时的工艺参数进行优化,促进钛合金表面强化复合技术的发展,从而提升钛合金的耐磨减摩性能。