Si合金化及T6處理對(duì)高鋁鋅基合金摩擦磨損性能的影響
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更多相關(guān)文章: 高鋁鋅基合金 合金化 T6處理 力學(xué)性能 摩擦磨損性能
【摘要】:本課題以低成本的高鋁鋅基合金為研究材料,較為系統(tǒng)地研究Si合金化對(duì)高鋁鋅基合金組織、力學(xué)性能及摩擦磨損性能的影響。并嘗試對(duì)高鋁鋅基合金進(jìn)行固溶時(shí)效處理,進(jìn)一步優(yōu)化合金的機(jī)械性能和摩擦磨損性能。試驗(yàn)采用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、布氏硬度計(jì)、M-2000摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備和OM、SEM、EDS等分析測(cè)試儀器,對(duì)高鋁鋅基合金的組織形態(tài)、力學(xué)性能、磨損表面和亞表面形貌、摩擦磨損性能進(jìn)行觀察分析,總結(jié)Si合金化及熱處理對(duì)高鋁鋅基合金組織性能的影響規(guī)律和機(jī)理,試驗(yàn)主要研究結(jié)果如下:(1)ZA27、ZA38合金組織經(jīng)過(guò)0.55%Si元素合金化后,合金細(xì)化效果最理想,ZA27合金中大部分樹(shù)枝狀晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)樗閴K狀,ZA38合金中樹(shù)枝晶的晶粒度和晶臂顯著細(xì)化,且出現(xiàn)較多晶臂熔斷現(xiàn)象。此時(shí)兩種合金綜合力學(xué)性能也達(dá)到最優(yōu)。T6處理后,時(shí)效態(tài)合金組織轉(zhuǎn)變?yōu)楦讳Xα相基體上分布η相質(zhì)點(diǎn)的組織形式,合金的抗拉強(qiáng)度、硬度均有所提高,延伸率獲得極大提高。(2)在磨損時(shí)間3h、載荷600N的室溫油潤(rùn)滑摩擦磨損條件下,0.55%Si合金化可以顯著提高ZA27、ZA38合金的摩擦磨損性能,磨損量分別只有97.3mg和75.6mg。(3)在磨損時(shí)間3h、載荷600N的室溫油潤(rùn)滑摩擦磨損條件下,鑄態(tài)ZA27合金的磨損機(jī)制為粘著磨損,且表面發(fā)生大量塑性變形;加入0.55%Si合金化的ZA27合金磨損機(jī)制主要是磨粒磨損。鑄態(tài)ZA38合金磨損機(jī)制為磨粒磨損與粘著磨損共同作用的混合磨損機(jī)制,加入0.55%Si合金化的ZA38合金磨損機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)槟チDp。(4)固溶處理后,ZA27-0.55Si和ZA38-0.55Si合金的摩擦磨損性能較鑄態(tài)反而有所下降;再經(jīng)過(guò)時(shí)效處理,合金的耐磨性能優(yōu)于鑄態(tài),合金的磨損量較合金化態(tài)更低;時(shí)效態(tài)合金的磨損機(jī)制為微動(dòng)式磨粒磨損。(5)在相同的工況條件下,600N載荷時(shí)ZA38合金的耐磨性能明顯優(yōu)于鑄態(tài)ZA27合金,800N載荷時(shí)略?xún)?yōu)于ZA27合金。
【關(guān)鍵詞】:高鋁鋅基合金 合金化 T6處理 力學(xué)性能 摩擦磨損性能
【學(xué)位授予單位】:江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TG146.13
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-24
- 1.1 高鋁鋅基合金研究概述11-17
- 1.1.1 高鋁鋅基合金研究背景、現(xiàn)狀與應(yīng)用11-12
- 1.1.2 高鋁鋅基合金的基本參數(shù)12-15
- 1.1.3 高鋁鋅基合金的改性方法及原理15-17
- 1.2 高鋁鋅基合金摩擦磨損性能的研究17-22
- 1.2.1 高鋁鋅基合金摩擦磨損研究現(xiàn)狀17-20
- 1.2.2 摩擦磨損理論20-22
- 1.3 課題研究的內(nèi)容、目的和意義22-24
- 第二章 試驗(yàn)過(guò)程24-29
- 2.1 鑄態(tài)合金材料的制備24-25
- 2.2 鑄態(tài)及熱處理態(tài)合金試樣的制備25
- 2.3 合金的微觀組織結(jié)構(gòu)測(cè)試25-26
- 2.3.1 金相組織分析25-26
- 2.3.2 掃描電鏡及EDS分析26
- 2.4 合金的性能測(cè)試26-29
- 2.4.1 拉伸試驗(yàn)26
- 2.4.2 硬度試驗(yàn)26-27
- 2.4.3 摩擦磨損試驗(yàn)27-29
- 第三章 Si合金化及熱處理對(duì)高鋁鋅基合金力學(xué)性能的影響29-45
- 3.1 Al含量對(duì)高鋁鋅基合金的組織和性能的影響29-31
- 3.1.1 Al含量對(duì)微觀組織的影響29-30
- 3.1.2 Al含量對(duì)ZA合金力學(xué)性能的影響30-31
- 3.2 Si合金化對(duì)ZA27合金微觀組織的影響31-34
- 3.2.1 基于Zn-Al、Al-Si合金相圖的分析31
- 3.2.2 ZA27合金的顯微組織31-32
- 3.2.3 Si在ZA27合金中的微觀形貌及對(duì)組織的影響機(jī)理32-34
- 3.3 Si合金化對(duì)ZA38合金微觀組織的影響34-38
- 3.3.1 不同Si含量的ZA38合金顯微組織34-36
- 3.3.2 ZA27、ZA38合金微觀組織對(duì)比分析36-38
- 3.4 Si合金化對(duì)兩種高鋁鋅基合金力學(xué)性能的影響38-40
- 3.4.1 兩種合金硬度的變化及對(duì)比38-39
- 3.4.2 兩種合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率的變化趨勢(shì)39-40
- 3.5 固溶時(shí)效處理對(duì)鋅鋁合金組織和性能的影響40-43
- 3.5.1 固溶時(shí)效處理對(duì)ZA27、ZA38合金組織的影響40-42
- 3.5.2 熱處理對(duì)高鋁鋅基合金力學(xué)性能的影響42-43
- 3.6 本章小結(jié)43-45
- 第四章 高鋁鋅基合金摩擦磨損特性的探究45-52
- 4.1 Si合金化和熱處理對(duì)高鋁鋅基合金磨損量的影響45-48
- 4.1.1 Si合金化及固溶時(shí)效處理對(duì)ZA27合金磨損量的影響45-46
- 4.1.2 Si合金化及固溶時(shí)效處理對(duì)ZA38合金磨損量的影響46-47
- 4.1.3 ZA27、ZA38合金的磨損性能對(duì)比47-48
- 4.2 Si合金化及熱處理對(duì)高鋁鋅基合金摩擦系數(shù)的影響48-50
- 4.2.1 Si合金化及固溶時(shí)效處理對(duì)ZA27合金摩擦系數(shù)的影響48-49
- 4.2.2 Si合金化及固溶時(shí)效處理對(duì)ZA38合金摩擦系數(shù)的影響49-50
- 4.2.3 ZA27、ZA38合金的摩擦系數(shù)對(duì)比50
- 4.3 本章小結(jié)50-52
- 第五章 滑動(dòng)摩擦條件下高鋁鋅基合金磨損規(guī)律的探討52-65
- 5.1 不同條件下高鋁鋅基合金的磨面形貌52-55
- 5.1.1 不同條件下ZA27合金的磨面形貌52-53
- 5.1.2 不同條件下ZA38合金的磨面形貌53-55
- 5.1.3 ZA27、ZA38合金的磨面形貌對(duì)比分析55
- 5.2 不同條件下高鋁鋅基合金摩擦磨損性能特征55-60
- 5.2.1 高鋁鋅基合金的亞表面形貌55-58
- 5.2.2 高鋁鋅基合金的磨屑形貌分析58-60
- 5.3 油潤(rùn)滑條件下高鋁鋅基合金的滑動(dòng)磨損機(jī)制60-63
- 5.3.1 磨粒磨損機(jī)制60-61
- 5.3.2 粘著磨損機(jī)制61-63
- 5.4 本章小結(jié)63-65
- 第六章 全文結(jié)論65-67
- 參考文獻(xiàn)67-74
- 致謝74-75
- 碩士期間發(fā)表論文75
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,本文編號(hào):892167
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