Al-20Si-5Cu合金干滑動摩擦磨損性能研究.pdf

1、本論文采用自行熔煉的Al-20Si-5Cu合金為研究對象,在研究熱處理工藝對其組織和力學性能的影響的基礎上,采用UMT-2型摩擦磨損試驗機,分別研究了其常溫、高溫摩擦磨損性能,并采用SEM、EDS、OLS4000等手段分析材料的摩擦磨損特性。結果表明:
　　Al-20Si-5Cu的最佳熱處理工藝為:515℃保溫6小時,水冷;165℃保溫6小時,空冷。熱處理能有效改善材料的顯微組織形貌、提高材料的宏觀硬度和基體的顯微硬度,T6處理的

2、試樣硬度最高。
　　在常溫下,磨損率隨著載荷的增加而增加,T6態(tài)試樣磨損率最低,耐磨性最好;摩擦系數隨著熱處理工藝而變化,但對載荷不敏感,基本上是穩(wěn)定的;隨著附加載荷的變化,材料的磨損機制發(fā)生轉變:鑄態(tài)材料的磨損機制由低載荷的氧化磨損、磨粒磨損轉變?yōu)楦咻d荷的剝層磨損,固溶態(tài)、T6態(tài)材料的磨損機制則氧化磨損、磨粒磨損轉變疲勞磨損。
　　在常溫下,隨著轉速的變化,磨損率都隨著轉速增加而增大,但T6態(tài)磨損率最低,即T6態(tài)材料耐磨性

3、最好;不同熱處理態(tài)試樣的摩擦系數隨轉速的變化呈現(xiàn)出不一致的規(guī)律,且摩擦系數的都是在較小范圍波動,但T6態(tài)材料摩擦系數最為穩(wěn)定,即T6態(tài)材料的摩擦性能最好;鑄態(tài)和固溶態(tài)材料的磨損機制為磨粒磨損和疲勞磨損,而T6態(tài)主要為磨粒磨損。
　　在溫度為200℃,轉速為150r/min的條件下,磨損率隨著附加載荷的增大而增大,但T6態(tài)試樣的磨損率增加緩慢且小,故T6態(tài)試樣的耐磨性較好;隨著載荷的變化,T6態(tài)材料的摩擦系數較鑄態(tài)的的平緩,摩擦磨損

4、過程中尖銳的峰也較少,制動穩(wěn)定性好,具有較好的摩擦性能;隨著載荷的增加,鑄態(tài)材料在整個摩擦磨損試驗過程中的磨損機制都為黏著磨損,而T6態(tài)試樣的由磨粒磨損轉變?yōu)檩p微的黏著磨損。
　　在附加載荷為4N,轉速為50r/min的條件下,在臨界溫度200℃之前材料的磨損率隨著溫度升高而緩慢增加,臨界溫度之后,磨損率急劇增加,但T6態(tài)材料的臨界溫度較鑄態(tài)的推遲了50℃,且磨損率低;2種狀態(tài)的試樣的摩擦系數在200℃之前隨著溫度緩慢,但T6態(tài)摩