Mg-11Y-5Gd-2Zn鎂合金和Mg-Si合金的干摩擦磨損行為及其力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著人們對(duì)減重的關(guān)注，輕質(zhì)工程合金在工業(yè)上的使用一直穩(wěn)固增長(zhǎng)。鎂因其密度大約是鋁的66％和鋼的25%成為特別受到關(guān)注的合金。在過(guò)去的15年里，鎂在汽車工業(yè)上的使用量每年增長(zhǎng)10-15%。鎂合金雖然質(zhì)量輕，但由于是密排六方結(jié)構(gòu)，塑性不如其他結(jié)構(gòu)的金屬，強(qiáng)度和剛度較低。而且，鎂耐磨性和耐腐蝕性差，因此應(yīng)用沒(méi)有鋁合金廣泛，尤其是作為滑動(dòng)引擎部件如在無(wú)潤(rùn)滑條件下工作的活塞和閥門上。因此，開(kāi)發(fā)具有良好耐滑動(dòng)磨損性能的鎂合金成為需求。鎂中添加稀土能

2、夠極大地提高力學(xué)性能，而 MgGdYZn合金尤其顯著。在本研究中，前四章研究了Mg-11Y-5Gd-2Zn鎂合金的力學(xué)性能和干滑動(dòng)磨損行為。
　　Mg-11Y-5Gd-2Zn鎂合金由α-Mg基體、窄島狀形貌的Mg24(YGdZn)5共晶相、針狀和盤狀的 Mg12Y1Zn1相組成。峰時(shí)效處理后，一些 Mg24(YGdZn)5共晶相融入基體，Mg12Y1Zn1相增加并且隨機(jī)分布于α-Mg的晶界和晶內(nèi)。
　　由于峰時(shí)效處理后 Mg

3、12Y1Zn1相比例的增加，鑄態(tài)+T6合金的維氏硬度比鑄態(tài)合金高31.0%。T6處理也提高了Mg-11Y-5Gd-2Zn合金的拉伸和壓縮強(qiáng)度。壓縮屈服強(qiáng)度增加了51.4%，抗拉強(qiáng)度增加了37.6%。然而，鑄態(tài) Mg-11Y-5Gd-2Zn合金的塑性優(yōu)于鑄態(tài)+T6。T6處理使延伸率減小12.7%，壓縮應(yīng)變減小46.4%。
　　采用針-盤裝置研究了鑄態(tài)和鑄態(tài)+T6態(tài) Mg-11Y-5Gd-2Zn合金的磨損行為。系統(tǒng)研究了施加載荷和滑動(dòng)

4、速度對(duì)磨損行為的影響。鑄態(tài)和鑄態(tài)+T6合金的磨損率隨著滑動(dòng)距離和施加載荷的增加幾乎呈線性增加；隨著滑動(dòng)速度增加，磨損率先降低，滑動(dòng)速度超過(guò)180 rpm后磨損率又稍微提高。由于高的硬度和強(qiáng)度，鑄態(tài)+T6合金的耐磨性優(yōu)于鑄態(tài)合金。
　　在本文的后一部分采用同樣方法研究了循環(huán)閉式模鍛(CCDF)制備Mg-xSi(x=0,1.5,和3.3)合金的磨損行為，之前合金采用這種大塑性變形工藝在450℃加工了1，3，5道次。循環(huán)閉式模鍛后粗大的