Al-ZrO-,2-、Al-ZrO-,2--B、Al-ZrO-,2--C系鋁基復(fù)合材料的摩擦磨損性能研究.pdf

1、運(yùn)用原位反應(yīng)合成法制備了Al-ZrO2、Al-ZrO2-B、Al-ZrO2-C系鋁基復(fù)合材料。在銷盤式磨損機(jī)上測試了材料的摩擦系數(shù)并得到磨損量變化曲線，結(jié)合磨面的SEM圖像、EDS能譜分析及亞表層的金相照片，系統(tǒng)分析了常溫和高溫下滑動(dòng)路程、滑動(dòng)速度、載荷、增強(qiáng)相體積分?jǐn)?shù)等因素對材料干摩擦磨損性能的影響。最后結(jié)合磨損機(jī)制的基礎(chǔ)理論，探討了不同復(fù)合材料的磨損機(jī)理。
　　 常溫時(shí)在相同的磨損條件下，Al-ZrO2系耐磨性最差，磨面易出

2、現(xiàn)垂直于滑行方向的微裂紋。Al-ZrO2-B系、Al-ZrO2-C系的耐磨性依次提高。增強(qiáng)相中Al3Zr在亞表層受彎曲應(yīng)力，易產(chǎn)生微裂紋，在接近磨面表層時(shí)碎裂成磨粒，對基體產(chǎn)生犁削作用，對耐磨性的提高不利；而ZrB2與ZrC組織細(xì)小，分布均勻，細(xì)化了基體，改善了組織分布，對提高耐磨性有利。增強(qiáng)相體積分?jǐn)?shù)為30％的復(fù)合材料比20％的耐磨性高。
　　 Al-ZrO2-X系鋁基復(fù)合材料的磨損量與滑動(dòng)路程呈良好的線性關(guān)系，摩擦系數(shù)均值變

3、化不大，Al-ZrO2系的波動(dòng)幅度最小。
　　 Al-ZrO2-X系鋁基復(fù)合材料的磨損量隨載荷的增加不斷增大。常溫時(shí)，摩擦系數(shù)隨載荷的增加略有上升，Al-ZrO2系材料的摩擦系數(shù)波動(dòng)幅度隨載荷增加先逐漸變小，到80N時(shí)再次變大，而Al-ZrO2-B系和Al-ZrO2-C系材料的波動(dòng)幅度則是逐漸減小。373K時(shí)，Al-ZrO2系的摩擦系數(shù)隨載荷的增加而升高，而其它系則是逐漸變小，且波動(dòng)幅度逐漸減小。473K時(shí)，Al-ZrO2系的摩

4、擦系數(shù)極不穩(wěn)定，在滑動(dòng)路程到100m時(shí)發(fā)生嚴(yán)重磨損導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)終止，說明B和C組元的加入有利于提高材料的耐磨性。
　　 Al-ZrO2-X系鋁基復(fù)合材料的磨損量與滑動(dòng)速度的變化規(guī)律相似，常溫時(shí)磨損量的峰值發(fā)生在0.8m/s左右，實(shí)驗(yàn)溫度提高時(shí)，該峰值將向速度減小的方向移動(dòng)。常溫時(shí)摩擦系數(shù)隨滑動(dòng)速度的提高有所下降，而373K時(shí)是先增大再變小，473K時(shí)則幾乎不變，很穩(wěn)定。
　　 Al-ZrO2-X系鋁基復(fù)合材料的顯微組織總體上