本文關(guān)鍵詞：Si合金化及T6處理對高鋁鋅基合金摩擦磨損性能的影響

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【摘要】：本課題以低成本的高鋁鋅基合金為研究材料,較為系統(tǒng)地研究Si合金化對高鋁鋅基合金組織、力學性能及摩擦磨損性能的影響。并嘗試對高鋁鋅基合金進行固溶時效處理,進一步優(yōu)化合金的機械性能和摩擦磨損性能。試驗采用萬能試驗機、布氏硬度計、M-2000摩擦磨損試驗機等設備和OM、SEM、EDS等分析測試儀器,對高鋁鋅基合金的組織形態(tài)、力學性能、磨損表面和亞表面形貌、摩擦磨損性能進行觀察分析,總結(jié)Si合金化及熱處理對高鋁鋅基合金組織性能的影響規(guī)律和機理,試驗主要研究結(jié)果如下:(1)ZA27、ZA38合金組織經(jīng)過0.55%Si元素合金化后,合金細化效果最理想,ZA27合金中大部分樹枝狀晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)樗閴K狀,ZA38合金中樹枝晶的晶粒度和晶臂顯著細化,且出現(xiàn)較多晶臂熔斷現(xiàn)象。此時兩種合金綜合力學性能也達到最優(yōu)。T6處理后,時效態(tài)合金組織轉(zhuǎn)變?yōu)楦讳Xα相基體上分布η相質(zhì)點的組織形式,合金的抗拉強度、硬度均有所提高,延伸率獲得極大提高。(2)在磨損時間3h、載荷600N的室溫油潤滑摩擦磨損條件下,0.55%Si合金化可以顯著提高ZA27、ZA38合金的摩擦磨損性能,磨損量分別只有97.3mg和75.6mg。(3)在磨損時間3h、載荷600N的室溫油潤滑摩擦磨損條件下,鑄態(tài)ZA27合金的磨損機制為粘著磨損,且表面發(fā)生大量塑性變形;加入0.55%Si合金化的ZA27合金磨損機制主要是磨粒磨損。鑄態(tài)ZA38合金磨損機制為磨粒磨損與粘著磨損共同作用的混合磨損機制,加入0.55%Si合金化的ZA38合金磨損機制轉(zhuǎn)變?yōu)槟チＤp。(4)固溶處理后,ZA27-0.55Si和ZA38-0.55Si合金的摩擦磨損性能較鑄態(tài)反而有所下降;再經(jīng)過時效處理,合金的耐磨性能優(yōu)于鑄態(tài),合金的磨損量較合金化態(tài)更低;時效態(tài)合金的磨損機制為微動式磨粒磨損。(5)在相同的工況條件下,600N載荷時ZA38合金的耐磨性能明顯優(yōu)于鑄態(tài)ZA27合金,800N載荷時略優(yōu)于ZA27合金。
【關(guān)鍵詞】：高鋁鋅基合金 合金化 T6處理 力學性能 摩擦磨損性能
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.13
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 高鋁鋅基合金研究概述11-17
• 1.1.1 高鋁鋅基合金研究背景、現(xiàn)狀與應用11-12
• 1.1.2 高鋁鋅基合金的基本參數(shù)12-15
• 1.1.3 高鋁鋅基合金的改性方法及原理15-17
• 1.2 高鋁鋅基合金摩擦磨損性能的研究17-22
• 1.2.1 高鋁鋅基合金摩擦磨損研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.2 摩擦磨損理論20-22
• 1.3 課題研究的內(nèi)容、目的和意義22-24
• 第二章 試驗過程24-29
• 2.1 鑄態(tài)合金材料的制備24-25
• 2.2 鑄態(tài)及熱處理態(tài)合金試樣的制備25
• 2.3 合金的微觀組織結(jié)構(gòu)測試25-26
• 2.3.1 金相組織分析25-26
• 2.3.2 掃描電鏡及EDS分析26
• 2.4 合金的性能測試26-29
• 2.4.1 拉伸試驗26
• 2.4.2 硬度試驗26-27
• 2.4.3 摩擦磨損試驗27-29
• 第三章 Si合金化及熱處理對高鋁鋅基合金力學性能的影響29-45
• 3.1 Al含量對高鋁鋅基合金的組織和性能的影響29-31
• 3.1.1 Al含量對微觀組織的影響29-30
• 3.1.2 Al含量對ZA合金力學性能的影響30-31
• 3.2 Si合金化對ZA27合金微觀組織的影響31-34
• 3.2.1 基于Zn-Al、Al-Si合金相圖的分析31
• 3.2.2 ZA27合金的顯微組織31-32
• 3.2.3 Si在ZA27合金中的微觀形貌及對組織的影響機理32-34
• 3.3 Si合金化對ZA38合金微觀組織的影響34-38
• 3.3.1 不同Si含量的ZA38合金顯微組織34-36
• 3.3.2 ZA27、ZA38合金微觀組織對比分析36-38
• 3.4 Si合金化對兩種高鋁鋅基合金力學性能的影響38-40
• 3.4.1 兩種合金硬度的變化及對比38-39
• 3.4.2 兩種合金的抗拉強度和延伸率的變化趨勢39-40
• 3.5 固溶時效處理對鋅鋁合金組織和性能的影響40-43
• 3.5.1 固溶時效處理對ZA27、ZA38合金組織的影響40-42
• 3.5.2 熱處理對高鋁鋅基合金力學性能的影響42-43
• 3.6 本章小結(jié)43-45
• 第四章 高鋁鋅基合金摩擦磨損特性的探究45-52
• 4.1 Si合金化和熱處理對高鋁鋅基合金磨損量的影響45-48
• 4.1.1 Si合金化及固溶時效處理對ZA27合金磨損量的影響45-46
• 4.1.2 Si合金化及固溶時效處理對ZA38合金磨損量的影響46-47
• 4.1.3 ZA27、ZA38合金的磨損性能對比47-48
• 4.2 Si合金化及熱處理對高鋁鋅基合金摩擦系數(shù)的影響48-50
• 4.2.1 Si合金化及固溶時效處理對ZA27合金摩擦系數(shù)的影響48-49
• 4.2.2 Si合金化及固溶時效處理對ZA38合金摩擦系數(shù)的影響49-50
• 4.2.3 ZA27、ZA38合金的摩擦系數(shù)對比50
• 4.3 本章小結(jié)50-52
• 第五章 滑動摩擦條件下高鋁鋅基合金磨損規(guī)律的探討52-65
• 5.1 不同條件下高鋁鋅基合金的磨面形貌52-55
• 5.1.1 不同條件下ZA27合金的磨面形貌52-53
• 5.1.2 不同條件下ZA38合金的磨面形貌53-55
• 5.1.3 ZA27、ZA38合金的磨面形貌對比分析55
• 5.2 不同條件下高鋁鋅基合金摩擦磨損性能特征55-60
• 5.2.1 高鋁鋅基合金的亞表面形貌55-58
• 5.2.2 高鋁鋅基合金的磨屑形貌分析58-60
• 5.3 油潤滑條件下高鋁鋅基合金的滑動磨損機制60-63
• 5.3.1 磨粒磨損機制60-61
• 5.3.2 粘著磨損機制61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 第六章 全文結(jié)論65-67
• 參考文獻67-74
• 致謝74-75
• 碩士期間發(fā)表論文75

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