SiC颗粒增强8009铝基复合材料室温和高温摩擦磨损性能研究

发布时间：2021-04-21 18:37

　　8009合金具有高比强度、高抗蠕变性能和耐热性能,可以作为基体制备具有良好摩擦磨损性能的铝基复合材料。本文采用粉末冶金和热挤压相结合的方法制备出SiC颗粒增强8009铝基复合材料。利用球-盘式摩擦磨损试验机对SiC_p/8009复合材料的室温摩擦磨损性能进行了研究,分析了外加载荷和转动速率对复合材料室温摩擦磨损性能的影响规律,对复合材料磨损表面和磨屑进行了分析以揭示其磨损机理;利用销-盘式高温摩擦磨损试验机,探究了SiC_p/8009复合材料的高温摩擦磨损性能,分析了温度和转动速率对复合材料高温摩擦磨损性能的影响规律,同时基于对复合材料磨损表面和磨屑的分析探究了其高温磨损机理。室温时复合材料的瞬时摩擦系数随滑动距离增加经历跑合期、稳定期。复合材料的平均摩擦系数随外加载荷和转动速率的增加而减小。复合材料的磨损率随外加载荷的增加而增加,在轻微磨损阶段,磨损率与外加载荷的关系满足Archard方程,即磨损率与外加载荷成正比;中度磨损阶段,复合材料摩擦表面形成机械混合层,磨损率出现增长平台;剧烈磨损阶段,机械混合层被破坏,磨损率剧烈增加。随外加载荷增加,... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 颗粒增强铝基复合材料的特性
    1.3 颗粒增强铝基复合材料的研究现状
        1.3.1 颗粒增强铝基复合材料的基体
        1.3.2 颗粒增强铝基复合材料的增强体
        1.3.3 颗粒增强铝基复合材料的制备方法
        1.3.4 颗粒增强铝基复合材料的强化机制
    1.4 颗粒增强铝基复合材料的摩擦磨损研究现状
        1.4.1 摩擦磨损概述
        1.4.2 经典滑动摩擦理论
        1.4.3 磨损机理的分类
        1.4.4 摩擦磨损的影响因素
        1.4.5 摩擦磨损性能的表征
    1.5 本论文的研究意义及主要内容
第2章 材料制备及实验
    2.1 材料制备
    2.2 实验
        2.2.1 金相组织观察
        2.2.2 室温摩擦磨损实验
        2.2.3 高温摩擦磨损实验
        2.2.4 环境扫描电子显微镜分析
p/8009 铝基复合材料常温摩擦磨损性能分析">第3章 SiC_p/8009 铝基复合材料常温摩擦磨损性能分析
    3.1 引言
    3.2 摩擦系数分析
        3.2.1 瞬时摩擦系数分析
        3.2.2 外加载荷对平均摩擦系数的影响
        3.2.3 转动速率对平均摩擦系数的影响
    3.3 磨损率分析
        3.3.1 外加载荷对磨损率的影响
        3.3.2 转动速率对磨损率的影响
    3.4 磨损表面形貌分析
        3.4.1 外加载荷对摩损表面形貌的影响
        3.4.2 转动速率对摩损表面形貌的影响
    3.5 磨屑形貌分析
    3.6 摩擦磨损机理分析
    3.7 本章小结
p/8009 铝基复合材料高温摩擦磨损性能分析">第4章 SiC_p/8009 铝基复合材料高温摩擦磨损性能分析
    4.1 引言
    4.2 温度对摩擦磨损性能的影响
        4.2.1 200rpm时温度对摩擦磨损性能的影响
        4.2.2 300rpm时温度对摩擦磨损性能的影响
        4.2.3 400rpm时温度对摩擦磨损性能的影响
    4.3 转动速率对摩擦磨损性能的影响
        4.3.1 80°C时转动速率对摩擦磨损性能的影响
        4.3.2 110°C时转动速率对摩擦磨损性能的影响
        4.3.3 150°C时转动速率对摩擦磨损性能的影响
    4.4 温度对磨损表面形貌的影响
        4.4.1 200rpm时温度对磨损表面形貌影响
        4.4.2 300rpm时温度对磨损表面形貌影响
        4.4.3 400rpm时温度对磨损表面形貌影响
    4.5 转动速率对磨损表面形貌影响
        4.5.1 80°C时转动速率对磨损表面形貌影响
        4.5.2 150°C时转动速率对磨损表面形貌影响
    4.6 磨屑形貌分析
    4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]颗粒增强铝基复合材料制备技术研究现状[J]. 冯小平,张国玲,周凡,周茜,胡博.  热加工工艺. 2017(14)
[2]金属基复合材料的现状与发展[J]. 张文毓.  装备机械. 2017(02)
[3]双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的研究[J]. 杨东,高红霞,王华丽,韩华丽,王秀红.  粉末冶金工业. 2014(04)
[4]AA6061/ZrB2原位复合材料的干滑动磨损行为（英文）[J]. I.DINAHARAN,N.MURUGAN.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(04)
[5]SiCp/ZL109复合材料摩擦磨损性能研究[J]. 许栩达,姜锋,蒋春丽,仝永刚,杨祖勇,王烈贤.  兵器材料科学与工程. 2008(05)
[6]颗粒增强铝基复合材料的研究与发展[J]. 刘智雄,刘荣佩,张国强.  昆明冶金高等专科学校学报. 2008(05)
[7]锻造对Al-Fe-V-Si合金力学性能与显微组织的影响[J]. 宋旼,肖代红.  稀有金属材料与工程. 2007(S3)
[8]复合材料研究新进展(下)[J]. 黄伯云,肖鹏,陈康华.  金属世界. 2007(03)
[9]反应自生氧化铝颗粒增强铝基复合材料[J]. 付高峰,姜澜,刘吉,孙宇飞,张景新.  中国有色金属学报. 2006(05)
[10]Al3Ti-TiB2-SiC/Al-13Si复合材料的增强机理[J]. 李高宏,李建平,夏峰,赵娟.  西安工业学院学报. 2005(05)



本文编号：3152276