铸造SiC p -GR p /Zn-35Al-1.2Mg复合材料的磨损特性
发布时间：2021-07-19 10:49
采用粉末压型烧结结合搅拌铸造在铝锌合金基体中添加不同含量石墨GR<sub>p、SiCp、SiCp/Al、GRp/Al和SiCp+GRp/Al材料制备了SiCp-GRp/Zn-35Al-1.2Mg复合材料。结果表明,SiCp和GRp增强体颗粒在基体中混合均匀,单添加SiCp使基体硬度提高8.5%,单添加GRp使基体硬度降低15.4%,混合添加使基体硬度降低6.2%;在150N磨损时Zn-Al合金基体温升速率最快,达到45.7℃/s,而仅添加GRp的复合材料最低,为26.1℃/s。在磨损结束后,温降速率最大的是单独添加GRp颗粒,达到50.4℃/s,而单独添加SiCp的最低,为33.6℃/s;30N载荷下磨损600s,GRp减摩效果...
【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2017,37(04)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图２铸态３ＳｉＣｐ／Ｚｎ－３５Ａｌ－１．２Ａｌ复合材料的ＳＥＭＭｇ复合材料的ＳＥＭ１球磨（３ＳｉＣｐ＋３ＧＲｐ）／
（ａ）３０Ｎ（ｂ）６０Ｎ（ｃ）１５０Ｎ图３不同载荷时复合材料的磨损量与磨损时间关系２．２磨损温度及磨损剥离片形貌图４为铸态Ｚｎ－３５Ａｌ－１．２Ｍｇ、单独添加ＳｉＣｐ、单独添加ＧＲｐ以及复合添加ＳｉＣｐ＋ＧＲｐ后４种材料的磨损形貌。从图４ｂ看出，单独添加ＳｉＣｐ后磨损表面与其他３种的磨损表面有明显的区别，这是因为均匀分布的ＳｉＣｐ使得局部的Ａｌ、Ｚｎ固溶体能及时将热量导出消散，留在表面的Ａｌ、Ｚｎ分别被氧化和熔化，促使表面形成糊状。在不同载荷下复合材料的磨损温度曲线见图５。（ａ）铸态Ｚｎ－３５Ａｌ－１．２Ｍｇ（ｂ）ｗ（ＳｉＣｐ）＝３％（ｃ）ｗ（ＧＲｐ）＝３％（ｄ）复合添加１．５％ＳｉＣｐ＋１．５％ＧＲｐ图４４种复合材料在１５０Ｎ载荷下的磨损剥离片形貌（ａ）１５０Ｎ，基体合金（ｂ）３０Ｎ和截面处形态（ｃ）６０Ｎ（ｄ）１５０Ｎ图５不同载荷下４种材料的磨损温度从图５ａ可以看出，在１５０Ｎ下摩擦１５ｓ时磨损温度达到１９０℃，然后到达２８２．２℃附近后趋于稳定，试样在磨损阶段时温度剧烈升高，而在磨损结束后温度剧烈降低，摩擦过程产生接触表面温度累积升高，磨损表面一旦剥离则摩擦终止，温度也随即降低。通过图５中曲线算出磨损阶段的４种材料在磨损开始时的最大温升速率为４５．７、２６．１、３０．７、２４．３℃／ｓ；而在结束时的最大温降速率为３９．９、５０．４、３３．６、４３．５℃／ｓ。在摩擦中程阶段伴随着温升、剥离、温降
ｐ后４种材料的磨损形貌。从图４ｂ看出，单独添加ＳｉＣｐ后磨损表面与其他３种的磨损表面有明显的区别，这是因为均匀分布的ＳｉＣｐ使得局部的Ａｌ、Ｚｎ固溶体能及时将热量导出消散，留在表面的Ａｌ、Ｚｎ分别被氧化和熔化，促使表面形成糊状。在不同载荷下复合材料的磨损温度曲线见图５。（ａ）铸态Ｚｎ－３５Ａｌ－１．２Ｍｇ（ｂ）ｗ（ＳｉＣｐ）＝３％（ｃ）ｗ（ＧＲｐ）＝３％（ｄ）复合添加１．５％ＳｉＣｐ＋１．５％ＧＲｐ图４４种复合材料在１５０Ｎ载荷下的磨损剥离片形貌（ａ）１５０Ｎ，基体合金（ｂ）３０Ｎ和截面处形态（ｃ）６０Ｎ（ｄ）１５０Ｎ图５不同载荷下４种材料的磨损温度从图５ａ可以看出，在１５０Ｎ下摩擦１５ｓ时磨损温度达到１９０℃，然后到达２８２．２℃附近后趋于稳定，试样在磨损阶段时温度剧烈升高，而在磨损结束后温度剧烈降低，摩擦过程产生接触表面温度累积升高，磨损表面一旦剥离则摩擦终止，温度也随即降低。通过图５中曲线算出磨损阶段的４种材料在磨损开始时的最大温升速率为４５．７、２６．１、３０．７、２４．３℃／ｓ；而在结束时的最大温降速率为３９．９、５０．４、３３．６、４３．５℃／ｓ。在摩擦中程阶段伴随着温升、剥离、温降而后又摩擦温升温降不断循环，同时在磨损过程中伴随有微小振动，这也是导致磨损温度呈现稳定波动而不是一直升高的原因。复合材料在摩擦磨损过程中，在同一种载荷下单独添加ＧＲｐ、ＳｉＣｐ的效果和复合添加的效果明显不同。在３０Ｎ下加入ＳｉＣｐ
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型高铝锌基合金轴瓦铸造工艺优化[J]. 高存贞,杨涤心,谢敬佩,王爱琴,王文炎. 特种铸造及有色合金. 2010(07)
[2]铸造法制备石墨颗粒增强铝基自润滑复合材料的发展[J]. 刘振刚,田振明,姚广春,刘宜汉,张华. 铸造. 2008(11)
[3]Gr和SiC混杂增强铝基复合材料与铸铁的摩擦磨损性能对比[J]. 卢德宏,金燕萍,吴桢干,顾明元. 机械工程材料. 2000(04)
[4]新型高铝锌基合金在齿轮传动中的应用研究[J]. 周荣锋,蒋业华,陈长华. 特种铸造及有色合金. 1999(S1)
本文编号：3290561
【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2017,37(04)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图２铸态３ＳｉＣｐ／Ｚｎ－３５Ａｌ－１．２Ａｌ复合材料的ＳＥＭＭｇ复合材料的ＳＥＭ１球磨（３ＳｉＣｐ＋３ＧＲｐ）／
（ａ）３０Ｎ（ｂ）６０Ｎ（ｃ）１５０Ｎ图３不同载荷时复合材料的磨损量与磨损时间关系２．２磨损温度及磨损剥离片形貌图４为铸态Ｚｎ－３５Ａｌ－１．２Ｍｇ、单独添加ＳｉＣｐ、单独添加ＧＲｐ以及复合添加ＳｉＣｐ＋ＧＲｐ后４种材料的磨损形貌。从图４ｂ看出，单独添加ＳｉＣｐ后磨损表面与其他３种的磨损表面有明显的区别，这是因为均匀分布的ＳｉＣｐ使得局部的Ａｌ、Ｚｎ固溶体能及时将热量导出消散，留在表面的Ａｌ、Ｚｎ分别被氧化和熔化，促使表面形成糊状。在不同载荷下复合材料的磨损温度曲线见图５。（ａ）铸态Ｚｎ－３５Ａｌ－１．２Ｍｇ（ｂ）ｗ（ＳｉＣｐ）＝３％（ｃ）ｗ（ＧＲｐ）＝３％（ｄ）复合添加１．５％ＳｉＣｐ＋１．５％ＧＲｐ图４４种复合材料在１５０Ｎ载荷下的磨损剥离片形貌（ａ）１５０Ｎ，基体合金（ｂ）３０Ｎ和截面处形态（ｃ）６０Ｎ（ｄ）１５０Ｎ图５不同载荷下４种材料的磨损温度从图５ａ可以看出，在１５０Ｎ下摩擦１５ｓ时磨损温度达到１９０℃，然后到达２８２．２℃附近后趋于稳定，试样在磨损阶段时温度剧烈升高，而在磨损结束后温度剧烈降低，摩擦过程产生接触表面温度累积升高，磨损表面一旦剥离则摩擦终止，温度也随即降低。通过图５中曲线算出磨损阶段的４种材料在磨损开始时的最大温升速率为４５．７、２６．１、３０．７、２４．３℃／ｓ；而在结束时的最大温降速率为３９．９、５０．４、３３．６、４３．５℃／ｓ。在摩擦中程阶段伴随着温升、剥离、温降
ｐ后４种材料的磨损形貌。从图４ｂ看出，单独添加ＳｉＣｐ后磨损表面与其他３种的磨损表面有明显的区别，这是因为均匀分布的ＳｉＣｐ使得局部的Ａｌ、Ｚｎ固溶体能及时将热量导出消散，留在表面的Ａｌ、Ｚｎ分别被氧化和熔化，促使表面形成糊状。在不同载荷下复合材料的磨损温度曲线见图５。（ａ）铸态Ｚｎ－３５Ａｌ－１．２Ｍｇ（ｂ）ｗ（ＳｉＣｐ）＝３％（ｃ）ｗ（ＧＲｐ）＝３％（ｄ）复合添加１．５％ＳｉＣｐ＋１．５％ＧＲｐ图４４种复合材料在１５０Ｎ载荷下的磨损剥离片形貌（ａ）１５０Ｎ，基体合金（ｂ）３０Ｎ和截面处形态（ｃ）６０Ｎ（ｄ）１５０Ｎ图５不同载荷下４种材料的磨损温度从图５ａ可以看出，在１５０Ｎ下摩擦１５ｓ时磨损温度达到１９０℃，然后到达２８２．２℃附近后趋于稳定，试样在磨损阶段时温度剧烈升高，而在磨损结束后温度剧烈降低，摩擦过程产生接触表面温度累积升高，磨损表面一旦剥离则摩擦终止，温度也随即降低。通过图５中曲线算出磨损阶段的４种材料在磨损开始时的最大温升速率为４５．７、２６．１、３０．７、２４．３℃／ｓ；而在结束时的最大温降速率为３９．９、５０．４、３３．６、４３．５℃／ｓ。在摩擦中程阶段伴随着温升、剥离、温降而后又摩擦温升温降不断循环，同时在磨损过程中伴随有微小振动，这也是导致磨损温度呈现稳定波动而不是一直升高的原因。复合材料在摩擦磨损过程中，在同一种载荷下单独添加ＧＲｐ、ＳｉＣｐ的效果和复合添加的效果明显不同。在３０Ｎ下加入ＳｉＣｐ
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型高铝锌基合金轴瓦铸造工艺优化[J]. 高存贞,杨涤心,谢敬佩,王爱琴,王文炎. 特种铸造及有色合金. 2010(07)
[2]铸造法制备石墨颗粒增强铝基自润滑复合材料的发展[J]. 刘振刚,田振明,姚广春,刘宜汉,张华. 铸造. 2008(11)
[3]Gr和SiC混杂增强铝基复合材料与铸铁的摩擦磨损性能对比[J]. 卢德宏,金燕萍,吴桢干,顾明元. 机械工程材料. 2000(04)
[4]新型高铝锌基合金在齿轮传动中的应用研究[J]. 周荣锋,蒋业华,陈长华. 特种铸造及有色合金. 1999(S1)
本文编号：3290561
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