共晶与过共晶铝锰基复合材料在0.375m/s滑动速度下的摩擦学特性

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采用搅拌铸造法制备共晶与过共晶铝锰合金及其复合材料,并用EDS、XRD和SEM分析试样。首先分析了试样的金相组织和机械性能,再分析了它们在仅有腐蚀液条件和腐蚀液加磨粒条件下的磨损失重、摩擦系数及磨痕形貌,结果表明:共晶与过共晶铝锰合金都是由铝锰固溶体和铝锰化合物MnAl6及Al11Mn4相组成;共晶与过共晶铝锰基复合材料都是由铝锰固溶体、铝锰化合物MnAl6及Al11Mn4相以及Al2O3颗粒增强相组成。锰含量的改变及其Al2O3颗粒的加入都可以改变铝锰化合物的形态,铝锰共晶合金中的铝锰化合物呈棒状,其复合材料为网状;过共晶合金中的铝锰化合物为菱形,其复合材料的呈树枝晶状。过共晶铝锰合金及其复合材料在不同载荷下的磨损失重和摩擦系数都要比共晶成分的小。复合材料试样在不同载荷下的磨损失重都要比合金试样小。随着载荷的增大,试样材料在不同磨蚀条件下的磨损失重和摩擦系数都增大。试样仅有腐蚀液条件下的磨损失重和摩擦系数都要比在腐蚀液加磨粒条件大。从磨痕形貌上看,在仅有腐蚀液条件下,试样材料在20N载荷下都主要表现为十分轻微的犁沟和极少量的粘着痕迹;在80N的载荷下主要有犁沟和较多的粘着痕迹;在140N的载荷下主要是由于粘着作用产生的凹坑痕迹。试样材料在140N载荷腐蚀液加磨粒条件的磨痕形貌主要都为犁沟。
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