塑变对zrb22024铝基复合材料组织及其摩擦磨损性能的影响探究.doc
约52页DOC格式手机打开展开
塑变对zrb22024铝基复合材料组织及其摩擦磨损性能的影响探究,塑变对zrb2/2024铝基复合材料组织及其摩擦磨损性能的影响探究effects of plastic deformation on microstructure and friction wear resistance in zrb2/2024al matrix composites2万字 52页 原创作品，已通过查...
内容介绍
此文档由会员 已隔万里 发布
塑变对ZrB2/2024铝基复合材料组织及其摩擦磨损性能的影响探究
Effects of Plastic Deformation on Microstructure and Friction Wear Resistance in ZrB2/2024Al Matrix Composites
2万字 52页 原创作品，已通过查重系统
摘要 通过熔体反应法原位制备ZrB2颗粒增强2024Al复合材料，所得材料各项性能优异，但是仍然存在一些铸造缺陷。国内外众多学者试图通过塑性加工的方式改善其微观组织结构，从而进一步提升ZrB2/2024Al复合材料的性能，加快其实用化进程。本课题以2024Al-（K2ZrF6+KBF4）为反应体系，制备ZrB2/2024Al铝基复合材料。首先通过X射线衍射仪(XRD)进行物相分析，而后通过光镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等表征手段，对复合材料的金相组织、以及内生颗粒ZrB2的大小、形貌和分布等情况进行微观表征；另外，本课题试图采用锻压、挤压及轧制三种大塑性变形方式对铸态的复合材料进行处理，研究塑变后材料的组织，并利用UMT-2型摩擦磨损试验机对铸态复合材料以及三种塑变后材料进行干滑动摩擦磨损试验，探究材料的摩擦磨损性能。研究结果表明：原位内生制得ZrB2/2024Al复合材料，基体晶粒大小为30-50μm，ZrB2颗粒呈规则的多边形或椭圆状，尺寸在3μm以下，团聚现象严重；而经过塑性变形之后，复合材料晶粒明显得到细化，值得提出的是，锻造、轧制后试样晶粒变形为条带状。轧制后的材料晶粒条带的宽度在3-5μm，而锻压后的晶粒条带宽度在10-15μm之间。增强颗粒分布均匀，团聚现象得到改善，减少了内部铸造缺陷。研究了ZrB2/2024Al复合材料在不同载荷作用下摩擦系数，结果表明，当滑动速度一定时，ZrB2/2024Al复合材料的摩擦系数随着载荷的增加而降低；磨损体积随着载荷的增加而增加；对塑性变形前后ZrB2/2024Al复合材料摩擦磨损性能研究结果表明：三种塑变后的ZrB2/2024Al复合材料具有更低的摩擦系数和磨损体积。ZrB2/2024Al复合材料的磨损机制主要是粘着磨损，随着载荷的增大，磨粒磨损逐渐过渡到粘着磨损的磨损机制。锻造后的ZrB2/2024Al复合材料磨损机制主要为磨粒磨损和轻微的粘着磨损，轧制后材料主要以磨粒磨损和剥层磨损机制为主，而经过挤压的ZrB2/2024Al复合材料磨损机制是磨粒磨损、氧化磨损以及轻微的粘着磨损。
关键词：ZrB2/2024Al复合材料；原位内生；塑性变形；微观组织；摩擦磨损性能
Effects of Plastic Deformation on Microstructure and Friction Wear Resistance in ZrB2/2024Al Matrix Composites
2万字 52页 原创作品，已通过查重系统
摘要 通过熔体反应法原位制备ZrB2颗粒增强2024Al复合材料，所得材料各项性能优异，但是仍然存在一些铸造缺陷。国内外众多学者试图通过塑性加工的方式改善其微观组织结构，从而进一步提升ZrB2/2024Al复合材料的性能，加快其实用化进程。本课题以2024Al-（K2ZrF6+KBF4）为反应体系，制备ZrB2/2024Al铝基复合材料。首先通过X射线衍射仪(XRD)进行物相分析，而后通过光镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等表征手段，对复合材料的金相组织、以及内生颗粒ZrB2的大小、形貌和分布等情况进行微观表征；另外，本课题试图采用锻压、挤压及轧制三种大塑性变形方式对铸态的复合材料进行处理，研究塑变后材料的组织，并利用UMT-2型摩擦磨损试验机对铸态复合材料以及三种塑变后材料进行干滑动摩擦磨损试验，探究材料的摩擦磨损性能。研究结果表明：原位内生制得ZrB2/2024Al复合材料，基体晶粒大小为30-50μm，ZrB2颗粒呈规则的多边形或椭圆状，尺寸在3μm以下，团聚现象严重；而经过塑性变形之后，复合材料晶粒明显得到细化，值得提出的是，锻造、轧制后试样晶粒变形为条带状。轧制后的材料晶粒条带的宽度在3-5μm，而锻压后的晶粒条带宽度在10-15μm之间。增强颗粒分布均匀，团聚现象得到改善，减少了内部铸造缺陷。研究了ZrB2/2024Al复合材料在不同载荷作用下摩擦系数，结果表明，当滑动速度一定时，ZrB2/2024Al复合材料的摩擦系数随着载荷的增加而降低；磨损体积随着载荷的增加而增加；对塑性变形前后ZrB2/2024Al复合材料摩擦磨损性能研究结果表明：三种塑变后的ZrB2/2024Al复合材料具有更低的摩擦系数和磨损体积。ZrB2/2024Al复合材料的磨损机制主要是粘着磨损，随着载荷的增大，磨粒磨损逐渐过渡到粘着磨损的磨损机制。锻造后的ZrB2/2024Al复合材料磨损机制主要为磨粒磨损和轻微的粘着磨损，轧制后材料主要以磨粒磨损和剥层磨损机制为主，而经过挤压的ZrB2/2024Al复合材料磨损机制是磨粒磨损、氧化磨损以及轻微的粘着磨损。
关键词：ZrB2/2024Al复合材料；原位内生；塑性变形；微观组织；摩擦磨损性能
