陶瓷尺寸和體積分?jǐn)?shù)對鋁基復(fù)合材料磨損的影響

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陶瓷尺寸和體積分?jǐn)?shù)對鋁基復(fù)合材料磨損的影響

通過使用不同粒度的SiC、B4C或Al2O3增強(qiáng)AA2124基體材料，以研究其摩擦學(xué)性能。用于增強(qiáng)的顆粒所占的體積分?jǐn)?shù)分別為10%、20%和30%?；w材料和增強(qiáng)顆粒共同在600MPa、615℃的氬氣條件下進(jìn)行30min的壓縮,然后與金屬基復(fù)合材料（MMC）進(jìn)行比較。未的AA2124樣品和GGG40凸輪材料樣品（包括感應(yīng)淬火和未經(jīng)處理的）也進(jìn)行了摩擦磨損試驗(yàn)。摩擦磨損試驗(yàn)在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為900r/min、加載負(fù)荷為50N的干燥條件下進(jìn)行。

試驗(yàn)結(jié)果如下。①20μm/30% SiC增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的硬度可以達(dá)到約90%的感應(yīng)淬火GGG40材料的硬度。②復(fù)合材料的磨損性能隨著所含Al2O3體積分?jǐn)?shù)的上升而下降。SiC和B4C復(fù)合材料隨各自增強(qiáng)顆粒所占體積分?jǐn)?shù)的增加,分別表現(xiàn)出了更高的耐磨特性。含有B4C和SiC成分的復(fù)合材料的耐磨性優(yōu)于GGG40材料。一般來說，20μm/30%復(fù)合材料SiC可表現(xiàn)出了最佳的耐磨性能,對含有B4C的樣品來說，B4C在10%體積分?jǐn)?shù)時(shí)表現(xiàn)出最適宜的耐磨性能。③所使用的增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的顆粒尺寸對復(fù)合材料的磨損率會(huì)產(chǎn)生重大影響。如果增強(qiáng)粒徑小于基體材料的粉末粒度，磨損率會(huì)隨著增強(qiáng)粒徑的上升而下降。反之。增強(qiáng)粒徑若大于基體材料的粉末粒度，磨損率會(huì)隨著增強(qiáng)粒徑的上升而上升。所以,基體材料的粉末粒度是影響復(fù)合材料磨損性能的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。④本研究所有測試樣品的主要磨損機(jī)制為塑性屈服和分層,一些元素（如Fe和Cr）可以從相互磨損的另一面轉(zhuǎn)移到復(fù)合材料的表面。⑤這些新材料由于具有質(zhì)量輕、耐磨性好的特點(diǎn)，因此可用于發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪。

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作者：M.B. Karam?s et al

編譯：羅濤