預(yù)壓縮及形變熱處理對ZK60鎂合金摩擦磨損性能的影響.pdf

1、鎂合金密度低，具有較高的比強度和比剛度，優(yōu)良的阻尼減振性，在運動部件中具有較好的應(yīng)用潛力。當(dāng)鎂合金用作運動部件時，與其他材料可能存在接觸及相對運動，不可避免地發(fā)生摩擦磨損。在摩擦磨損過程中，鎂合金與對磨球的接觸點附近由于應(yīng)力集中會產(chǎn)生塑性變形。孿生作為鎂合金在室溫下重要的塑性變形機制之一，勢必會對鎂合金的摩擦磨損性能產(chǎn)生重要的影響。因此，本文采用預(yù)壓縮方式在ZK60鎂合金中引入孿晶，研究孿晶和形變熱處理對ZK60鎂合金摩擦磨損機制和耐磨

2、性能的影響規(guī)律。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①沿擠壓方向預(yù)壓縮0％-7.3%，孿生主要發(fā)生在粗大的晶粒內(nèi)。隨著變形量的增大，單個晶粒內(nèi)的孿晶片層數(shù)逐漸增大，預(yù)壓縮7.3%時，孿晶片層數(shù)達(dá)到0.27。在40N磨損載荷下，當(dāng)預(yù)壓縮變形量由0%增加到7.3%時，ZK60鎂合金的磨損量由18.4mg顯著下降到12.0mg，磨損寬度由2.2mm減小為1.7mm，磨損深度由75μm降低到36μm。②在20N磨損載荷下，ZK60鎂合金的平均動摩擦

3、系數(shù)值變化較小，主要的磨損機制是磨粒磨損，并伴隨產(chǎn)生了輕微的剝層磨損；在40N磨損載荷下，ZK60鎂合金產(chǎn)生了嚴(yán)重的剝層磨損，當(dāng)預(yù)壓縮變形量由3.6%增加到7.3%時，ZK60鎂合金的平均動摩擦系數(shù)由0.211顯著減少到0.119。這是因為試樣表面形成了機械混合層，緊密地粘附在材料的表層，有效保護了試樣表面，增強了ZK60鎂合金的耐磨性。③形變熱處理后晶粒內(nèi)產(chǎn)生大量孿晶，在孿晶界面處形成的析出相，使合金的力學(xué)性能得到顯著提高。相比于退火

4、試樣，形變熱處理試樣的屈服強度由93MPa增加到243MPa，抗壓強度由248MPa提高到384MPa。當(dāng)磨損載荷由10N增加到40N時，退火試樣的磨損量由2.7mg急劇增加到17.7mg，磨痕寬度由1.4mm增加到2.5mm，磨痕深度由20μm增加45μm；而在40N磨損載荷下，形變熱處理試樣的磨損量僅為6.2mg，磨痕寬度為2.0mm，磨痕深度為30μm。因此形變熱處理有效增強了ZK60鎂合金的耐磨性能。④當(dāng)磨損載荷由10N增加到4