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塑性变形对zrb2a356铝基复合材料微结构及摩擦性能的影响,塑性变形对zrb2/a356铝基复合材料微结构及摩擦性能的影响1.3万字 38页 原创作品,独家提交,已通过查重系统 摘要本研究是采用搅拌摩擦加工的塑性变形方式对原位合成的zrb2/a356al复合材料进行塑性变形,研究fsp对复合材料微观组织与硬度及摩擦性能的影响。以a356al-(k2zrf6+kbf4)为反应体系...
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分类: 论文>材料科学论文

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塑性变形对ZrB2/A356铝基复合材料微结构及摩擦性能的影响

1.3万字 38页 原创作品,独家提交,已通过查重系统

摘要
本研究是采用搅拌摩擦加工的塑性变形方式对原位合成的ZrB2/A356Al复合材料进行塑性变形,研究FSP对复合材料微观组织与硬度及摩擦性能的影响。以A356Al-(K2ZrF6+KBF4)为反应体系,采用熔体直接反应法制备出10%wtZrB2/A356铝复合材料。XRD的表征分析表示,制备成的材料中存在ZrB2的相,材料制备成功。
对铸态复合材料的微观组织分析发现,复合材料中增强颗粒团聚严重,并且其周围存在粗大的针状Si相,增强颗粒的尺寸约在1.5~2μm。对复合材料进行搅拌摩擦塑性加工后材料微观组织得到优化。最初的增强颗粒团聚现象明显得到改善,粗大的针状Si相被碎断并呈等轴状晶粒均匀分布于铝基体中,ZrB2颗粒变的圆润,晶粒尺寸从1.5μm左右变为纳米级,晶粒明显细化。
对ZrB2/A356Al复合材料进行硬度测试,发现复合材料经过不同参数的搅拌摩擦加工后其硬度均是降低的,转头速度1000r/min表现出四个加工参数中最高为47.699HBW,铸态为51.584HBW可看出搅拌摩擦加工对材料硬度有影响。但是对于其硬度的降低没有发现与材料加工参数有任何线性关系。ZrB2/A356铝复合材料搅拌摩擦加工后,材料的耐磨性较铸态合金表现出了较高的提升。三个载荷下摩擦系数铸态为最低,1000r/min为最高。将磨损量数据与各参数磨痕扫描电镜图片进行对比。很明显转头速度1000r/min的试样变现出了最优的摩擦性能,其磨痕表面较其他参数更光滑,毛刺少,且少犁沟。观察铸态合金的磨损面,摩擦损失严重,有大量明显的磨粒磨损带来的犁沟和孔洞,磨痕深且不均匀,磨痕表面毛刺多,粗糙度高。铸态复合材料的磨损缺陷大,分析认为是磨粒磨损和粘着磨损,颗粒磨损带来大量犁沟,而搅拌摩擦后,复合材料认为是氧化磨损。所以,结论得出搅拌摩擦塑性加工可以很好的提升ZrB2/A356合金的摩擦性能。


关键字:ZrB2/A356,复合材料,塑性变形,微观组织,硬度,摩擦性能;