无压浸渗SiCp/Al复合材料干摩擦磨损性能研究

航空材料学报, 2007, 27(5): 53-57. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2007.05.012

无压浸渗SiCp/Al复合材料干摩擦磨损性能研究

吕一中 ^1, , 王宝顺 ^2, , 崔岩 ^3, , 赵会友 ^4, , 曲敬信 ^5,

1.中国矿业大学(北京)机电学院,北京,100083;北京工业职业技术学院,北京,100042

2.中国矿业大学(北京)机电学院,北京,100083;北京航空材料研究院,北京,100095

3.北京航空材料研究院,北京,100095

4.中国矿业大学(北京)机电学院,北京,100083

5.中国矿业大学(北京)机电学院,北京,100083

关键词：无压浸渗 , SiCp/Al复合材料 , 摩擦磨损 , 硬质合金

Dry Sliding Wear Behavior of SiC Particulate Reinforced Aluminum Matrix Composites Fabricated Using Pressureless Infiltration Process

采用无压浸渗法制备了不同SiC颗粒体积分数以及不同SiC颗粒粒度的Al基复合材料.以硬质合金(80%WC+20%Co)为对摩试样进行了干摩擦试验,研究了颗粒体积分数(15%,25%,35%,45%,55%)、颗粒粒度(110μm,63μm,45μm)以及载荷(196N,392N)对SiCp/Al复合材料干摩擦磨损性能的影响.采用SEM和EDS分析了铝合金基体、复合材料的磨损表面及磨损机理.研究结果表明,颗粒体积分数在15%～35%之间时,复合材料的耐磨性明显优于铝合金基体.载荷为196N时,铝合金的磨损率是15%,25%,35%SiCp(110μm)/Al复合材料的2.16,2.76,2.07倍.SiCp/Al复合材料的磨损率随着颗粒粒度的增加、载荷的减小而降低.SiC颗粒的体积分数对铝基复合材料的磨损率和磨损机制有显著影响:SiC颗粒体积分数存在一个最佳值(25%),此时复合材料的磨损率最小,耐磨性能最好.当体积分数小于25%时,复合材料磨损率随着体积分数的增加而下降,磨损机制以磨粒磨损为主,而当体积分数大于25%时,复合材料磨损率随着体积分数的增加而上升,磨损机制以表层剥落磨损为主,同时伴有磨粒磨损.

参考文献

[1]	ALPAS A T;ZHANG J .Effect of SiC particulate reinforcement on the dry sliding wear of aluminium-silicon alloys (A356)[J].Wear,1992,155:83-104.
[2]	MA Z Y;LIANG Y N;ZHANG Y Z .Sliding wear of behaviour of SiC particle reinforced 2024 aluminium alloy composites[J].Materials Science and Technology,1996,12:751-756.
[3]	Mehmet Acilar;Ferhat Gul .Effect of the applied load、sliding distance and oxidation on the dry sliding wear behaviour of Al-10Si/SiCp composites produced vacuum infiltration technique[J].Materials & Design,2004,25:209-217.
[4]	Thomas Zeuner.高速列车使用铝基复合材料制动圆盘[J].国外机车车辆工艺,1999(02):19-21.
[5]	大岸秀之,彭孝庄.铝合金制动盘的开发[J].国外机车车辆工艺,2003(05):21-24.
[6]	T W 克莱因;P J 威瑟斯.金属基复合材料导论[M].北京:冶金工业出版社,1996
[7]	AL-RUBAIE K S;YOSHIMURA H N;MELLO J .Two-body abrasive of Al-SiC composites[J].Wear,1999,233-235:444-454.
[8]	B. VENKATARAMAN;G. SUNDARARAJAN .THE SLIDING WEAR BEHAVIOUR OF Al-SiC PARTICULATE COMPOSITES--I. MACROBEHAVIOUR[J].Acta materialia,1996(2):451-460.
[9]	Y. Sahin;M. Acilar .Production and properties of SiCp-reinforced aluminium alloy composites[J].Composites, Part A. Applied science and manufacturing,2003(8):709-718.
[10]	Tiejun Ma;Hideki Yamaura;Donald A. Koss .Dry sliding wear behavior of cast SiC-reinforced Al MMCs[J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,2003(1/2):116-125.
[11]	湛永钟,张国定.SiCp/Cu复合材料摩擦磨损行为研究[J].摩擦学学报,2003(06):495-499.
[12]	卢德宏 .SiC和Gr混杂增强铝基复合材料的干摩擦磨损研究[D].上海交通大学,1999.

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