(SiCp+Gr)/6092Al复合材料的制备与摩擦磨损性能研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lvtao_cn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
相较于单一增强的铝基复合材料,不同成分增强颗粒混杂增强的铝基复合材料具有优异的力学性能与摩擦磨损性能,已经被越来越广泛的应用在航空航天和汽车等领域,当涉及到摩擦磨损部件时可以取代铜合金,实现以铝节铜,同时减少燃料的使用从而保护环境。实验以6092铝合金为基体,通过粉末冶金法分别制备了球形石墨颗粒(Gr)和SiCp(SiC particle)单相增强以及SiCp和Gr混杂增强的铝基复合材料,对其力学性能与摩擦磨损性能进行研究;并对Gr表面涂覆SiO2溶胶高温烧结原位生成SiC以阻碍Gr与Al接触生成Al4C3这一思路进行验证,主要包括力学性能与腐蚀性能的对比。采用SEM对复合材料的显微组织、拉伸断口、腐蚀形貌和磨损形貌进行分析,通过XRD对复合材料物相进行分析,主要研究工作如下(1)通过粉末冶金法制备复合材料与基体,对其致密度进行计算,发现所制备材料致密度均在99%以上;通过对复合材料OM像进行观察,发现垂直于挤压方向增强相均匀分布无颗粒聚集和孔洞等缺陷,沿挤压方向SiCp和Gr的分布均出现一定的取向。对所制备的材料进行拉伸性能测试,发现(20%SiC+5%Gr)/6092Al抗拉强度和屈服强度达到最大,分别可达474MPa和400MPa,而单相增强的15%Gr/6092Al抗拉强度和屈服强度最小,分别为326MPa和305MPa。(2)由于制备复合材料时,Gr与Al会发生界面反应生成Al4C3,过量Al4C3会弱化复合材料机械性能,本文通过XRD对(10%SiCp+5%Gr)/6092Al和(10%SiCp+5%Gr(SiC))/6092Al进行物相分析均未观察到Al4C3。对Gr(SiC)与Gr所制备复合材料的微观形貌与力学性能进行分析,发现Gr表面涂覆SiO2溶胶这一思路并不可行;通过腐蚀实验发现,复合材料的腐蚀更容易从增强相与基体之间的微孔缺陷开始,且经过点蚀→晶间腐蚀的过程。(3)对15%Gr/6092Al、(10%SiCp+5%Gr)/6092Al和(20%SiCp+5%Gr)/6092Al三种复合材料在不同载荷(10N、15N和20N)和不同磨损速率(0.5m/s、0.75m/s和1m/s)下的磨损规律进行研究,发现添加SiCp可以增强复合材料的硬度,并且当SiCp含量升高时,由于单位磨损面中参与磨损的SiCp增多,承受了更多载荷,减少了对摩副与试样的直接接触,使混杂增强的复合材料在不同的磨损条件下的磨损率和摩擦系数更稳定,而15%Gr/6092Al则在载荷为20N磨损速率为1m/s时不能按要求进行试验。(4)通过Taguchi对减小复合材料摩擦系数和磨损率的因素进行组合,确定了磨损率和摩擦系数最小的条件分别是L=10N,S=0.75m/s,R=10%和L=10N,S=0.75m/s R=0%;基于方差分析对影响磨损率和摩擦系数的因素进行排序,发现SiCp体积百分比单独作用、SiCp体积百分比和滑动速率相互作用以及滑动速率单独作用对磨损率和摩擦系数产生了最主要的影响。
其他文献
黄茶属六大茶类之一,具独特的闷黄和拉老火工艺,其茶汤与叶底均呈黄色,含丰富的生物碱和多酚类物质,为实现其生理功效提供了物质基础。本课题组前期研究证明黄大茶在降血糖、
运动目标检测技术作为监控视频处理的重点研究内容,近年来倍受关注,是诸多专家学者的热点研究问题。该技术旨在快速、准确的将运动目标从视频序列中获取,其精确度是后续的行为分析、视频检索、图像分类和目标跟踪等技术性能优劣的核心制约因素,是图像处理、三维重建等技术的研究难点,因此鲁棒性强、检测精度高、计算速度快的算法是运动目标检测的研究关键。为此做了以下工作:首先,概括了本研究的背景意义、目标检测技术的发展
本文主要研究了四阶Kirchhoff型方程边值问题解的存在性.全文由三部分组成.第一章简述问题产生的历史背景、研究现状、预备知识及主要结论.第二章主要采用变分法证明下列四阶
随着经济全球化进程不断加快,传统的营运资金管理模式已经不能适应现代化市场竞争。传统的营运资金管理往往只是关注营运资金中的一些单个要素,而忽略其本质的把握,进而忽视
目的通过走访调查湖南省现正常运转的28家麻风村,分析当前面临的问题及找出妥善解决的办法。方法走访湖南省38个麻风村,对住村人员采用统一设计问卷进行调查,采用SPSS 23.0统
双歧杆菌是人体肠道内的固有共生菌群,与人体健康密切相关,因其益生功能特性而被广泛应用于婴幼儿及功能食品。由于抗生素的不合理使用,许多双歧杆菌菌株表现出抗生素耐药性
蜘蛛抱蛋属植物隶属于单子叶植物天门冬科,约有100多种,主要分布于我国广西和越南北部地区。在该地区蜘蛛抱蛋属是如何分化出众多的物种?与大多数被子植物不同,蜘蛛抱蛋属植
全程硝化反硝化作为传统脱氮工艺,存在能耗高、产生温室气体等诸多缺陷,而厌氧氨氧化耗氧量少,无需外加电子供体,还可以减少90%的剩余污泥量,高效节能。能否稳定地为ANAMMOX
随着社会不断地发展,人们的生活水平逐步上升,公共服务显得越来越重要,提高公共体育服务的供给也促进对公共服务体系不断完善的一项举足轻重的内容。体育是社会总文化的一部
大芋果蝇种组(Colocasiowmyia gigantea species group)是芋果蝇属所含的6个种组之一。该种组已知物种主要分布在印度尼西亚和所罗门群岛、马来西亚沙巴及我国云南等地,是迄