SiC顆粒增強(qiáng)8009鋁基復(fù)合材料室溫和高溫摩擦磨損性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-21 18:37
8009合金具有高比強(qiáng)度、高抗蠕變性能和耐熱性能,可以作為基體制備具有良好摩擦磨損性能的鋁基復(fù)合材料。本文采用粉末冶金和熱擠壓相結(jié)合的方法制備出SiC顆粒增強(qiáng)8009鋁基復(fù)合材料。利用球-盤式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)SiCp/8009復(fù)合材料的室溫摩擦磨損性能進(jìn)行了研究,分析了外加載荷和轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)復(fù)合材料室溫摩擦磨損性能的影響規(guī)律,對(duì)復(fù)合材料磨損表面和磨屑進(jìn)行了分析以揭示其磨損機(jī)理;利用銷-盤式高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),探究了SiCp/8009復(fù)合材料的高溫摩擦磨損性能,分析了溫度和轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)復(fù)合材料高溫摩擦磨損性能的影響規(guī)律,同時(shí)基于對(duì)復(fù)合材料磨損表面和磨屑的分析探究了其高溫磨損機(jī)理。室溫時(shí)復(fù)合材料的瞬時(shí)摩擦系數(shù)隨滑動(dòng)距離增加經(jīng)歷跑合期、穩(wěn)定期。復(fù)合材料的平均摩擦系數(shù)隨外加載荷和轉(zhuǎn)動(dòng)速率的增加而減小。復(fù)合材料的磨損率隨外加載荷的增加而增加,在輕微磨損階段,磨損率與外加載荷的關(guān)系滿足Archard方程,即磨損率與外加載荷成正比;中度磨損階段,復(fù)合材料摩擦表面形成機(jī)械混合層,磨損率出現(xiàn)增長(zhǎng)平臺(tái);劇烈磨損階段,機(jī)械混合層被破壞,磨損率劇烈增加。隨外加載荷增加,...
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的特性
1.3 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.3.1 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的基體
1.3.2 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的增強(qiáng)體
1.3.3 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法
1.3.4 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制
1.4 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的摩擦磨損研究現(xiàn)狀
1.4.1 摩擦磨損概述
1.4.2 經(jīng)典滑動(dòng)摩擦理論
1.4.3 磨損機(jī)理的分類
1.4.4 摩擦磨損的影響因素
1.4.5 摩擦磨損性能的表征
1.5 本論文的研究意義及主要內(nèi)容
第2章 材料制備及實(shí)驗(yàn)
2.1 材料制備
2.2 實(shí)驗(yàn)
2.2.1 金相組織觀察
2.2.2 室溫摩擦磨損實(shí)驗(yàn)
2.2.3 高溫摩擦磨損實(shí)驗(yàn)
2.2.4 環(huán)境掃描電子顯微鏡分析
p/8009 鋁基復(fù)合材料常溫摩擦磨損性能分析">第3章 SiCp/8009 鋁基復(fù)合材料常溫摩擦磨損性能分析
3.1 引言
3.2 摩擦系數(shù)分析
3.2.1 瞬時(shí)摩擦系數(shù)分析
3.2.2 外加載荷對(duì)平均摩擦系數(shù)的影響
3.2.3 轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)平均摩擦系數(shù)的影響
3.3 磨損率分析
3.3.1 外加載荷對(duì)磨損率的影響
3.3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)磨損率的影響
3.4 磨損表面形貌分析
3.4.1 外加載荷對(duì)摩損表面形貌的影響
3.4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)摩損表面形貌的影響
3.5 磨屑形貌分析
3.6 摩擦磨損機(jī)理分析
3.7 本章小結(jié)
p/8009 鋁基復(fù)合材料高溫摩擦磨損性能分析">第4章 SiCp/8009 鋁基復(fù)合材料高溫摩擦磨損性能分析
4.1 引言
4.2 溫度對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.2.1 200rpm時(shí)溫度對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.2.2 300rpm時(shí)溫度對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.2.3 400rpm時(shí)溫度對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.3 轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.3.1 80°C時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.3.2 110°C時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.3.3 150°C時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.4 溫度對(duì)磨損表面形貌的影響
4.4.1 200rpm時(shí)溫度對(duì)磨損表面形貌影響
4.4.2 300rpm時(shí)溫度對(duì)磨損表面形貌影響
4.4.3 400rpm時(shí)溫度對(duì)磨損表面形貌影響
4.5 轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)磨損表面形貌影響
4.5.1 80°C時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)磨損表面形貌影響
4.5.2 150°C時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)磨損表面形貌影響
4.6 磨屑形貌分析
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制備技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 馮小平,張國(guó)玲,周凡,周茜,胡博. 熱加工工藝. 2017(14)
[2]金屬基復(fù)合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 張文毓. 裝備機(jī)械. 2017(02)
[3]雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究[J]. 楊東,高紅霞,王華麗,韓華麗,王秀紅. 粉末冶金工業(yè). 2014(04)
[4]AA6061/ZrB2原位復(fù)合材料的干滑動(dòng)磨損行為(英文)[J]. I.DINAHARAN,N.MURUGAN. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(04)
[5]SiCp/ZL109復(fù)合材料摩擦磨損性能研究[J]. 許栩達(dá),姜鋒,蔣春麗,仝永剛,楊祖勇,王烈賢. 兵器材料科學(xué)與工程. 2008(05)
[6]顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究與發(fā)展[J]. 劉智雄,劉榮佩,張國(guó)強(qiáng). 昆明冶金高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2008(05)
[7]鍛造對(duì)Al-Fe-V-Si合金力學(xué)性能與顯微組織的影響[J]. 宋旼,肖代紅. 稀有金屬材料與工程. 2007(S3)
[8]復(fù)合材料研究新進(jìn)展(下)[J]. 黃伯云,肖鵬,陳康華. 金屬世界. 2007(03)
[9]反應(yīng)自生氧化鋁顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料[J]. 付高峰,姜瀾,劉吉,孫宇飛,張景新. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2006(05)
[10]Al3Ti-TiB2-SiC/Al-13Si復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)理[J]. 李高宏,李建平,夏峰,趙娟. 西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(05)
本文編號(hào):3152276
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【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的特性
1.3 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.3.1 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的基體
1.3.2 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的增強(qiáng)體
1.3.3 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法
1.3.4 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制
1.4 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的摩擦磨損研究現(xiàn)狀
1.4.1 摩擦磨損概述
1.4.2 經(jīng)典滑動(dòng)摩擦理論
1.4.3 磨損機(jī)理的分類
1.4.4 摩擦磨損的影響因素
1.4.5 摩擦磨損性能的表征
1.5 本論文的研究意義及主要內(nèi)容
第2章 材料制備及實(shí)驗(yàn)
2.1 材料制備
2.2 實(shí)驗(yàn)
2.2.1 金相組織觀察
2.2.2 室溫摩擦磨損實(shí)驗(yàn)
2.2.3 高溫摩擦磨損實(shí)驗(yàn)
2.2.4 環(huán)境掃描電子顯微鏡分析
p/8009 鋁基復(fù)合材料常溫摩擦磨損性能分析">第3章 SiCp/8009 鋁基復(fù)合材料常溫摩擦磨損性能分析
3.1 引言
3.2 摩擦系數(shù)分析
3.2.1 瞬時(shí)摩擦系數(shù)分析
3.2.2 外加載荷對(duì)平均摩擦系數(shù)的影響
3.2.3 轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)平均摩擦系數(shù)的影響
3.3 磨損率分析
3.3.1 外加載荷對(duì)磨損率的影響
3.3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)磨損率的影響
3.4 磨損表面形貌分析
3.4.1 外加載荷對(duì)摩損表面形貌的影響
3.4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)摩損表面形貌的影響
3.5 磨屑形貌分析
3.6 摩擦磨損機(jī)理分析
3.7 本章小結(jié)
p/8009 鋁基復(fù)合材料高溫摩擦磨損性能分析">第4章 SiCp/8009 鋁基復(fù)合材料高溫摩擦磨損性能分析
4.1 引言
4.2 溫度對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.2.1 200rpm時(shí)溫度對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.2.2 300rpm時(shí)溫度對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.2.3 400rpm時(shí)溫度對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.3 轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.3.1 80°C時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.3.2 110°C時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.3.3 150°C時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)摩擦磨損性能的影響
4.4 溫度對(duì)磨損表面形貌的影響
4.4.1 200rpm時(shí)溫度對(duì)磨損表面形貌影響
4.4.2 300rpm時(shí)溫度對(duì)磨損表面形貌影響
4.4.3 400rpm時(shí)溫度對(duì)磨損表面形貌影響
4.5 轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)磨損表面形貌影響
4.5.1 80°C時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)磨損表面形貌影響
4.5.2 150°C時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)速率對(duì)磨損表面形貌影響
4.6 磨屑形貌分析
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制備技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 馮小平,張國(guó)玲,周凡,周茜,胡博. 熱加工工藝. 2017(14)
[2]金屬基復(fù)合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 張文毓. 裝備機(jī)械. 2017(02)
[3]雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究[J]. 楊東,高紅霞,王華麗,韓華麗,王秀紅. 粉末冶金工業(yè). 2014(04)
[4]AA6061/ZrB2原位復(fù)合材料的干滑動(dòng)磨損行為(英文)[J]. I.DINAHARAN,N.MURUGAN. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(04)
[5]SiCp/ZL109復(fù)合材料摩擦磨損性能研究[J]. 許栩達(dá),姜鋒,蔣春麗,仝永剛,楊祖勇,王烈賢. 兵器材料科學(xué)與工程. 2008(05)
[6]顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究與發(fā)展[J]. 劉智雄,劉榮佩,張國(guó)強(qiáng). 昆明冶金高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2008(05)
[7]鍛造對(duì)Al-Fe-V-Si合金力學(xué)性能與顯微組織的影響[J]. 宋旼,肖代紅. 稀有金屬材料與工程. 2007(S3)
[8]復(fù)合材料研究新進(jìn)展(下)[J]. 黃伯云,肖鵬,陳康華. 金屬世界. 2007(03)
[9]反應(yīng)自生氧化鋁顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料[J]. 付高峰,姜瀾,劉吉,孫宇飛,張景新. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2006(05)
[10]Al3Ti-TiB2-SiC/Al-13Si復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)理[J]. 李高宏,李建平,夏峰,趙娟. 西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(05)
本文編號(hào):3152276
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