7075鋁合金表面SiC-MoS2復(fù)合材料層的組織結(jié)構(gòu)與性能表征.pdf

1、鋁合金雖然具有密度小、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但耐磨性較差的缺點(diǎn)在很大程度上限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。本文利用攪拌摩擦加工(FSP)技術(shù)在鋁合金表面制備出改性復(fù)合材料層，改善其耐磨性，并對加工道次、加工速度、攪拌頭轉(zhuǎn)速、添加混合顆粒質(zhì)量、顆粒混合體積比、時(shí)效時(shí)間等參數(shù)變化條件下復(fù)合材料層組織和性能進(jìn)行研究和分析，研究結(jié)果表明：
　　1)當(dāng)加工速度為45 mm/min時(shí)，增加軸肩下壓量，有利于材料表面犁溝缺陷的愈合，至1.1 mm時(shí)，表面成型良好

2、，犁溝缺陷完全消除；增加道次，有利于消除隧道孔缺陷以及減少顆粒偏聚，使顆粒分布均勻；相同道次下，轉(zhuǎn)速增大，截面越容易出現(xiàn)顆粒偏聚；改變添加顆粒的質(zhì)量變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，添加0.35 g時(shí)試樣的顆粒分布最均勻；添加MoS2顆粒能改善SiC顆粒，使截面顆粒分散均勻，減少團(tuán)聚。
　　2)時(shí)效120 h后合金表面硬度值最低，為164 HV，由于較低的硬度，在FSP加工過程中，材料塑性流動(dòng)較好，顆粒在截面的團(tuán)聚現(xiàn)象減少，分布均勻。
　　3)在

3、1200 rpm，25mm/min，4道次，添加量為0.4g時(shí)，單獨(dú)添加SiC與MoS2的FSP試樣的截面顆粒聚集且分布不均勻，其攪拌區(qū)硬度起伏較大，平均硬度值分別為141±19.95 HV，144±19.68 HV；添加SiC與MoS2的體積比為2:1的FSP試樣由于顆粒分布均勻，截面攪拌區(qū)區(qū)域硬度值穩(wěn)定，為124±4.02 HV。
　　4)在摩擦磨損試驗(yàn)中，復(fù)合層主要發(fā)生了粘著與磨粒磨損，并伴有疲勞與氧化磨損。磨損初期，復(fù)合層

4、表面發(fā)生犁削作用，摩擦系數(shù)大，磨損嚴(yán)重。磨損中后期耐磨與減摩顆粒在磨痕中分布，摩擦系數(shù)降低；在4道次，1200 rpm，25mm/min，添加SiC與MoS2的體積比為2:1，質(zhì)量為0.4g條件下，顆粒在截面的團(tuán)聚現(xiàn)象減少，分布均勻，復(fù)合層耐磨性較好，其體積磨損量為0.590±0.12mm3。
　　5)復(fù)合材料層試樣拉伸斷裂處在熱影響區(qū)，且發(fā)生微弱的頸縮現(xiàn)象，斷裂方式以韌性斷裂為主，其綜合抗拉強(qiáng)度性能較好，抗拉強(qiáng)度值及拉伸率最高可