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Mg-10Gd-1.4Y-0.4Zr合金高温摩擦磨损性能研究

发布时间:2022-01-20 06:23
  镁合金作为“21世纪绿色环保材料”之一,在实现材料轻量化、节能环保等方面有显著作用。传统镁合金(AZ系、AS系)已普遍应用于飞机、汽车零部件,但与此同时镁合金较差的耐磨性和抗高温性能严重阻碍其进一步发展,据研究在镁合金中添加稀土元素可以有效改善其高温强度和蠕变抗力,其中Mg-Gd-Y-Zr系合金作为一种新型耐热镁合金成为研究热点,通过添加Y、Gd稀土元素使镁合金的强化效果和耐热稳定性得到提高,因此,本文中将对Mg-Gd-Y-Zr系合金在高温条件下的干滑动磨损性能进行研究。本实验采用销-盘式磨损装置在滑动速度为0.79m/s时,对Mg-10Gd-1.4Y-0.4Zr耐热镁合金进行高温磨损性能研究,选取温度分别为20℃、50℃、100℃、150℃、200℃,加载载荷20-260N的范围进行一系列摩擦磨损实验,得到摩擦系数-载荷曲线和磨损率-载荷曲线,由此初步判断轻微-严重磨损转变载荷,同时结合磨损试样的SEM表面形貌、EDS能谱元素分析磨损机制,从而绘制不同温度下的磨损机制图和磨损转变图。随后,将轻微-严重磨损转变前后的磨损表面及其亚表面组织演变与硬度变化建立起联系,揭示发生轻微-严重磨损... 

【文章来源】:吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:87 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

Mg-10Gd-1.4Y-0.4Zr合金高温摩擦磨损性能研究


图2.1?Mg-10Gd-l.4Y-0.4Zr耐热镁合金的XRD图谱??Fig.2.1?X-ray?diffraction?pattern?of?Mg-10Gd-l?.4?Y-0.4Zr?alloy??

照片,合金,照片,吸热峰温度


2.1.2材料的相变及性能测试??利用DTA-7型差热分析仪对Mg-10Gd-l.4Y-0.4Zr耐热镁合金发生相转变温??度的测定,如图2.3所示。??20?????????10?-??.?_?^?\??I。_?\\??¥??S?-10???20?-??.?I???30????1?1?1???1???1?1?1???1?.???100?200?300?400?500?600?700?800??Temperature?(°C)??图?2.3?Mg-lOGd-丨?.4Y-0.4Zr?合金?DTA?曲线??Fig.2.3?DTAcurve?of?Mg-10Gd-l.4Y-0.4Zr?alloy??图中所示曲线存在两个吸热峰,一个较小的的吸热峰温度为361.39°C左右,??对应着P-Mg5Gd相的析出相的溶解温度,另一个较大的吸热峰温度为578.36°C??16??

二元相图,二元相图


??左右,对应着基体a-Mg的熔化温度,这两个温度与二元合金相图(图2.4)中??Mg-10Gd对应的温度基本一致,即370°C和595°C,因而其产生差异的主要原因??是其他元素的影响,比如Y和Zr元素的存在。??Alornic?Pcrcenl?Gadolinium??0?2?4?6?8?10?16?20?30?40?50?80?7080?100??1400-J??????????,?U?■?■|?■?,?.1????.?■?■?.?,?1.?.?■?■?i.?■?■???M-??1313°cj??/l(?X235°C??1200-?//*-??^1000??5?船.V?;?I??I?000、-^<^7?<〇^\l??—?(Mg】(?Gd)-4??400?<??/?\?\?\?\??/?a?a?a?a??200?/??〇j??1.,.?....1...丄,...1?......1??0?10?^0?30?40?50?e〇?70??0?U0?100??Mg?Weight?Percent?Gadolinium?Gd??图2.4?Mg-Gd二元相图??Fig.2.4?binary?diagram??在摩擦磨损过程中

【参考文献】:
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硕士论文
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[2]AS31镁合金的滑动摩擦磨损行为研究[D]. 韩雪.吉林大学 2015
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本文编号:3598330

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