热压法制备20%Grp6061Al复合材料及其摩擦磨损特性研究.pdfVIP

第35卷 第9期 稀有金属材料与工程 、，ol，35．No．9 2006年 9月 RAREME7I’ALMATERIAI。SAND ENGnqEERING 2006 September 及其摩擦磨损特性研究 谢盛辉1，一，曾燮榕2，熊信柏2，李龙1，邹继兆1 (1．西北工业大学材料学院，陕西西安710068) (2．深圳大学理学院材料系深圳市特种功能材料重点实验室，广东深圳518060) 摘要：采用快速升温热压法制各了20％Gr。／6061Al(质量分数，下同)复合材料并研究其摩擦磨损特性，通过光学显 微镜和sEM分别观察了样品的组织结构及磨痕形貌，采用xRD分析了复合材料的相组成。研究表明：快速升温热压 能避免有害的界面反应，得到石墨颗粒分布均匀、界面干净且结合良好的GrD／606lAl复合材料，复合材料具有良好的 N～7 摩擦磨损性能，T6处理能显著降低复合材料的摩擦系数和磨损率。在60r／m转速、l N载荷下，复合材料的摩擦 系数随载荷的增大而减少，磨损量增大。T6热处理强化了界面结合，有利于石墨膜形成，降低了复合材料的摩擦系数， 也显著减少了磨损率。热处理后，复合材料摩擦系数可达到0．16，磨损量平均减幅达50％，采用的最大载荷7N下磨 损率可减少到4．7×10一mm3／m。 关键词：G∥606lA】复合材料；摩擦系数；磨损率；石墨润滑膜 文献标识码：A 中图法分类号：TGll3．12；TG249．9 文章编号：1002—185x(2006)09．1479．04 颗粒增强轻合金基复合材料具有高比强度、高比 子天平称量原始粉末，采用10：l球料比，高纯氩气保 h～24 刚度，且成本低，在军事、航空航天、汽车等领域具 护，在行星式球磨机上以200r／min球磨l h。混 有广阔的应用前景【1’2】。石墨颗粒铝基复合材料综合了 料后冷压除气，并快速升温热压，温度为600℃，保 石墨的自润滑性能及其低热膨胀、高导热和铝合金优 温时间5min，压力为33MPa。最后进行T6热处理， 异的强度和塑性，使复合材料具有适当的摩擦系数及 525℃固溶4h，170℃时效10h。样品经磨光和抛光 高的耐磨性等优良的物理力学性能[3~5]，主要应用于液后，未经腐蚀在奥林巴斯Gx7l金相显微镜下观察显 x射线衍射仪分析样品的物相组 压油泵、内燃机活塞、压缩机滑片、滑动轴承的摩擦 微组织；采用Y．4Q 副零件等耐磨减摩的应用场合，具有可观的经济效益。 成；摩擦磨损试验在pCD．300A摩擦磨损表面形貌测 N，3N，5 N，对 由于石墨与铝润湿性差，合成困难，制备过程中 试仪上进行，载荷分别为1 N和7 必须借助一些改善两者润湿性的方法【6~8】。一般采用 观察磨痕表面形貌。 石墨表面镀层fNi，Cu等)…01、基体添加合金元素、 压力浸渗等。此外，石墨与铝之间易发生有害界面反 2结果及分析 应‘1112】