表面機械研磨處理對AZ31變形鎂合金摩擦磨損性能的影響.pdf

1、分類號：密級：UDC：學(xué)號：405906312075南昌大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文表面機械研磨處理對表面機械研磨處理對AZ31變形鎂合金摩擦磨損性能的影響變形鎂合金摩擦磨損性能的影響TheEffectofSurfaceMechanicalAttritionTreatmentontheSlidingWearBehaviofAZ31WroughtMagnesiumAlloy付東明培養(yǎng)單位（院、系）：機電工程學(xué)院指導(dǎo)教師姓名、職稱：曾效舒教授申請

2、學(xué)位的學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科專業(yè)名稱：材料加工工程論文答辯日期：2015年5月24日答辯委員會主席：評閱人：2015年月日摘要I摘要鎂合金由于具有比重輕，比強度高，以及優(yōu)異的阻尼減震、可回收性等特點，在工業(yè)中具有十分重要的應(yīng)用價值和前景。但鎂合金的耐磨性能比較差，大大阻礙了其應(yīng)用，相關(guān)鎂合金摩擦學(xué)的研究也很不足。表面機械研磨處理（SMAT）作為一種簡單有效的方式能在金屬材料表面形成一層硬度更高晶粒更細(xì)的納米晶層，有報道稱SMAT處理對銅、鋼

3、、鎳和鋁材料的耐磨性能有提高。但目前國內(nèi)外關(guān)于SMAT處理對于鎂合金的磨損行為研究鮮有報道，而SMAT處理對AZ31鎂合金摩擦磨損行為的研究更是沒有報告。因此，本文以軋制態(tài)AZ31變形鎂合金為對象，研究SMAT處理對AZ31鎂合金干滑動摩擦磨損行為的影響。本文對軋制態(tài)AZ31變形鎂合金進行SMAT處理3min，采用光學(xué)金相顯微鏡觀察了SMAT處理前后AZ31鎂合金的顯微組織，通過XRD研究了SMAT處理前后合金的相組成以及織構(gòu)變化情況，

4、并檢測了SMAT處理前后合金的顯微硬度與拉伸性能。主要研究了SMAT處理對軋制態(tài)AZ31鎂合金干滑動摩擦磨損性能的影響。對比SMAT處理前后合金在不同速度以及不同載荷下的干滑動摩擦磨損行為，觀察了摩擦系數(shù)，計算了磨損率，利用3D輪廓儀、SEM及EDS對磨痕及磨屑的形貌和成分進行了分析，并分析探討SMAT處理前后鎂合金在不同條件下的磨損機制。SMAT處理前后AZ31鎂合金的顯微組織觀察及XRD分析表明，SMAT處理后合金的顯微組織沿厚度方

5、向形成了梯度結(jié)構(gòu)變化，表層晶粒得到細(xì)化，在表面形成厚度為85μm的超細(xì)晶層，從XRD結(jié)果分析可知其中最表層為納米晶，晶粒度為42.7nm，同時表面基體Mg的軋制基面織構(gòu)明顯弱化，取向變得隨機。SMAT處理前后AZ31鎂合金的硬度測試及拉伸性能實驗表明，SMAT處理能顯著提高合金的硬度和強度。表層硬度為130.8Hv，提高了52.6%，硬度沿厚度方向呈梯度變化，隨著距離表面的距離增加，硬度降低，硬度提高影響區(qū)域大概為400μm，在400μ