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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。