铝硅粉末冶金制备工艺和耐磨性能的研究
发布时间：2021-07-05 11:41
采用液相烧结法制备铝基粉末冶金,通过密度实验、硬度实验、磨损实验、金相实验等实验测试手段,研究了压制和烧结参数对铝基粉末冶金组织和性能的影响,添加元素的对材料性能的影响,不同体积分数碳化硅对铝基复合材料工艺及组织性能的影响。实验结果表明：铝粉在压制压力为600 MPa时密度为2.78 g/cm3,本文的方程和川北公夫拟合性相一致更适用于铝粉压制,压制压力较小或压制速度大时延长压制效果较好,200目以上粗粉流动性好,成形性好,硅粉对压制有利但降低铝粉压缩性；对于共晶铝硅合金的最佳烧结工艺为570℃×1h,随烧结温度升高硬度增大,在560℃最大,但组织不均匀,在570℃时完全转化为均匀的共晶组织；烧结时间对组织影响较大,但对硬度影响较小,铝硅粉通过共晶反应熔解固相、再沉淀转化为共晶组织；合金元素对硬度和耐磨性影响最大的是铜,综合性能最优组合化学成分（wt.%）为Al-18Si-6Zn-4Cu-1.5Mg,组织主要有初晶硅、Al2Cu和Al0.71Zn0.29等相,磨损机制为磨粒磨损和疲劳磨损；增加碳化硅含量对压制密度影响不大却能促进致密化,碳化硅在5-15 vo1.%时硬度较大,在15-3...
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１压制示意图??
间的运动方式Ｗ相对淆动和相对转动为主。当密实到一定程度时，颗粒间彼此开始接触，??颗粒间的相互作用力也随着增加，严重阻碍了颗粒的相互运动，使这种运动逐渐减少直至??停止，此时填充过程结束。图３．２显示在压制过程中压制压力随时间的变化曲线。由于是??等速力的压制方式，速率为ＩｋＮ／ｓ，在０－５０?Ｓ内压力并不随时间线性增加，说明原始粉末??存在大量孔隙。在压力的作用下，颗粒相对滑动和转动重新排列而致密化，孔隙逐渐减??少，颗粒间的接触逐渐增多，使压力呈抛物线而非线性增加。??６００?［?ｙ?￣７￣??５００－?／??玄?４００?。８０．?／??；３００?？?％?６０－?／??５?２０ｊｒ－?＾?４０?■?／??ｍ?２。??Ｕ?ＭＪ?ｌＵＵ?ｎｕ?朋?０?１０?２０?３０?４０?５０?６０??时问／ｓ?时间／ｓ??图３．?２压制压力??Ｆｉｇ．３．?２?Ｃｏｍｐｒｅｓｓ??第二阶段，在压力为５０－３００?ＭＰａ时，随着压力的进一步增加，密度的増加主要是由于??颗粒的变形造成的，随着压力的增加，密度增加变得逐渐缓慢。粉末颗粒虽然相对滑动和??转动而相互接触，但颗粒之间依然有孔隙存在，由于孔隙相对较小，颗粒无法再通过运动??挤压到空隙中，只能通过颗粒间的相互变形，使空隙逐渐减少。铅粉具有良好的塑性变形??能力
图３．?７不同烧结温度下的微观组织??Ｆｉｇ．３．?７?ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃＵｉｒｅ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ?化ｍｐｅｒａｔ；ｕｒｅｓ??由图３．７可知，随着烧结温度的增加，铅珪粉末颗粒之间的扩散能力增强，并且铅桂??能进行共晶反应生成共晶姐织，但在５７０‘Ｃ烧结时就完全转变成共晶组织。继续增加烧结??温度，在５７５’Ｃ时，烧结体内部的液相増多，在表面形成＂金属豆＂，内部形成很大的孔洞。??５８０‘Ｃ烧结时，由于生成液相过多，烧结体变形严重，甚至发生巧塌。所对于共晶成分??的铅珪粉末的最佳烧结温度为５７０°Ｃ。??３．２．２烧结温度对巧度的影巧??图３．８为烧结温度对硬度的影响变化趋势图。从图中可看出硬度随烧结温度増高，先??増加后减小，在５６０?°Ｃ时取最大。但是烧结温度对硬度的影响趋势不明显，曲线比较平缓。??在较低温度区间（小于％〇?’Ｃ）上，硬度随温度升高而增加，在此区间内烧结体由压制时??－２８－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉煤灰/铝-镁合金复合材料的微观组织及摩擦磨损性能[J]. 王庆平,闵凡飞,吴玉程,刘银,曹银南. 中国有色金属学报. 2012(04)
[2]有限元模拟SiC增强Al基复合材料的力学行为[J]. 孙超,沈茹娟,宋旼. 中国有色金属学报. 2012(02)
[3]石墨铝基自润滑材料的制备及性能表征[J]. 朱洪睿,张绪平,杨永建,牛志鹏. 润滑与密封. 2012(01)
[4]高速动车组粉末冶金闸片研制及试验研究[J]. 李万新,焦标强,李继山,吕宝佳,顾磊磊,陈德峰. 铁道机车车辆. 2011(05)
[5]粉末冶金生产工艺的两大发展[J]. 曹勇家,钟海林,郝权,李小明,况春江,方玉诚. 粉末冶金工业. 2011(01)
[6]两种方法制备高强铝合金的组织和力学性能对比[J]. 马瑞,周娟,肖于德. 轻合金加工技术. 2010(10)
[7]材料干滑动摩擦磨损性能的研究进展[J]. 张永振,贾利晓. 润滑与密封. 2010(09)
[8]粉末冶金铝青铜基制动闸片烧结工艺研究[J]. 李万全. 特种铸造及有色合金. 2010(03)
[9]铝合金汽车汽缸体局部增压铸造技术研究[J]. 费良军,吴岳壹,沈建明,张华. 特种铸造及有色合金. 2010(02)
[10]铝青铜基粉末冶金摩擦材料压制工艺研究[J]. 李万全. 热加工工艺. 2009(19)
硕士论文
[1]铝基烧结含油轴承制备工艺及性能研究[D]. 胡绍磊.西华大学 2011
本文编号：3266008
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１压制示意图??
间的运动方式Ｗ相对淆动和相对转动为主。当密实到一定程度时，颗粒间彼此开始接触，??颗粒间的相互作用力也随着增加，严重阻碍了颗粒的相互运动，使这种运动逐渐减少直至??停止，此时填充过程结束。图３．２显示在压制过程中压制压力随时间的变化曲线。由于是??等速力的压制方式，速率为ＩｋＮ／ｓ，在０－５０?Ｓ内压力并不随时间线性增加，说明原始粉末??存在大量孔隙。在压力的作用下，颗粒相对滑动和转动重新排列而致密化，孔隙逐渐减??少，颗粒间的接触逐渐增多，使压力呈抛物线而非线性增加。??６００?［?ｙ?￣７￣??５００－?／??玄?４００?。８０．?／??；３００?？?％?６０－?／??５?２０ｊｒ－?＾?４０?■?／??ｍ?２。??Ｕ?ＭＪ?ｌＵＵ?ｎｕ?朋?０?１０?２０?３０?４０?５０?６０??时问／ｓ?时间／ｓ??图３．?２压制压力??Ｆｉｇ．３．?２?Ｃｏｍｐｒｅｓｓ??第二阶段，在压力为５０－３００?ＭＰａ时，随着压力的进一步增加，密度的増加主要是由于??颗粒的变形造成的，随着压力的增加，密度增加变得逐渐缓慢。粉末颗粒虽然相对滑动和??转动而相互接触，但颗粒之间依然有孔隙存在，由于孔隙相对较小，颗粒无法再通过运动??挤压到空隙中，只能通过颗粒间的相互变形，使空隙逐渐减少。铅粉具有良好的塑性变形??能力
图３．?７不同烧结温度下的微观组织??Ｆｉｇ．３．?７?ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃＵｉｒｅ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ?化ｍｐｅｒａｔ；ｕｒｅｓ??由图３．７可知，随着烧结温度的增加，铅珪粉末颗粒之间的扩散能力增强，并且铅桂??能进行共晶反应生成共晶姐织，但在５７０‘Ｃ烧结时就完全转变成共晶组织。继续增加烧结??温度，在５７５’Ｃ时，烧结体内部的液相増多，在表面形成＂金属豆＂，内部形成很大的孔洞。??５８０‘Ｃ烧结时，由于生成液相过多，烧结体变形严重，甚至发生巧塌。所对于共晶成分??的铅珪粉末的最佳烧结温度为５７０°Ｃ。??３．２．２烧结温度对巧度的影巧??图３．８为烧结温度对硬度的影响变化趋势图。从图中可看出硬度随烧结温度増高，先??増加后减小，在５６０?°Ｃ时取最大。但是烧结温度对硬度的影响趋势不明显，曲线比较平缓。??在较低温度区间（小于％〇?’Ｃ）上，硬度随温度升高而增加，在此区间内烧结体由压制时??－２８－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉煤灰/铝-镁合金复合材料的微观组织及摩擦磨损性能[J]. 王庆平,闵凡飞,吴玉程,刘银,曹银南. 中国有色金属学报. 2012(04)
[2]有限元模拟SiC增强Al基复合材料的力学行为[J]. 孙超,沈茹娟,宋旼. 中国有色金属学报. 2012(02)
[3]石墨铝基自润滑材料的制备及性能表征[J]. 朱洪睿,张绪平,杨永建,牛志鹏. 润滑与密封. 2012(01)
[4]高速动车组粉末冶金闸片研制及试验研究[J]. 李万新,焦标强,李继山,吕宝佳,顾磊磊,陈德峰. 铁道机车车辆. 2011(05)
[5]粉末冶金生产工艺的两大发展[J]. 曹勇家,钟海林,郝权,李小明,况春江,方玉诚. 粉末冶金工业. 2011(01)
[6]两种方法制备高强铝合金的组织和力学性能对比[J]. 马瑞,周娟,肖于德. 轻合金加工技术. 2010(10)
[7]材料干滑动摩擦磨损性能的研究进展[J]. 张永振,贾利晓. 润滑与密封. 2010(09)
[8]粉末冶金铝青铜基制动闸片烧结工艺研究[J]. 李万全. 特种铸造及有色合金. 2010(03)
[9]铝合金汽车汽缸体局部增压铸造技术研究[J]. 费良军,吴岳壹,沈建明,张华. 特种铸造及有色合金. 2010(02)
[10]铝青铜基粉末冶金摩擦材料压制工艺研究[J]. 李万全. 热加工工艺. 2009(19)
硕士论文
[1]铝基烧结含油轴承制备工艺及性能研究[D]. 胡绍磊.西华大学 2011
本文编号：3266008
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3266008.html
