低体积分数Mg2B2O5w/Al复合材料磨损性能研究

摘要

本文采用搅拌法制备出6061Al基体合金、2vol％Mg2B2O5w/6061Al复合材料、4vol%Mg2B2O5w/6061Al复合材料。研究了热处理对复合材料磨损性能的影响。分析了不同实验条件下,复合材料与基体的磨损行为。同时采用光学显微镜(OM)、扫面电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)等测试方法,观察分析了基体与复合材料的组织结构及其磨损表面形貌、磨屑分布情况,探讨了基体与复合材料的磨损机制。研究结果表明:(1)T6(固溶+时效)热处理使得复合材料硬度值得到提升,达到121HV,比铸态下复合材料硬度值提高了18%。经过T6热处理后的6061Al和Mg2B2O5w/6061Al复合材料抗拉强度与屈服强度也得以提高,但是,伸长率则有所降低,进而造成塑性下降。铸态和T6态复合材料的弹性模量没有明显差异,说明热处理对弹性模量没有什么影响。(2)在干摩擦条件下,铸态材料与 T6态下材料相比,表现出良好的耐磨性。但与 HT250铸铁相对比,其磨损率却低于铸铁。随着外加载荷与滑动速度的增加,复合材料的磨损率随之加剧,摩擦因数呈现降低趋势,且存在一个临界载荷与滑动速度,使材料由轻微磨损向严重磨损转变。(3)在油润滑条件下,复合材料的摩擦因数较为稳定,受外加载荷与滑动速度的影响较小,而复合材料的磨损率明显低于基体合金。

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第1章 绪论

1.1 选题目的及意义

1.2 铝基复合材料研究现状及其发展

1.3 铝基复合材料磨损性能的研究

1.4 主要研究内容

第2章 复合材料的制备及试验方法

2.1 实验材料与仪器设备

2.2 实验过程

2.3材料的性能测试方法

第3章Mg2B2O5w/6061Al复合材料组织及机械性能研究

3.1 基体合金机械性能与微观组织分析

3.2 Mg2B2O5w/6061Al复合材料组织与性能分析

3.3 Mg2B2O5w/6061Al复合材料室温拉伸性能分析

3.4本章小结

第4章 Mg2B2O5w/6061Al复合材料在干摩擦下的磨损行为

4.1 引言

4.2 试验材料与试验方法

4.3 试验结果与分析

4.4本章小结

第5章 润滑条件下复合材料摩擦磨损性能研究

5.1 引言

5.2 试验材料与试验方法

5.3 试验结果与分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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