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al20si5cu合金干滑动摩擦磨损性能分析word格式论文
江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于:(1)必威体育官网网址□,在年解密后适用本授权书。(2)不必威体育官网网址□。学位论文作者签名:指导教师签名:年月日年月日摘要本论文采用自行熔炼的Al-20Si-5Cu 合金为研究对象,在研究热处理工艺对其组织和力学性能的影响的基础上,采用UMT-2 型摩擦磨损试验机,分别研究了其常温、高温摩擦磨损性能,并采用SEM、EDS、OLS4000 等手段分析材料的摩擦磨损特性。结果表明:Al-20Si-5Cu 的最佳热处理工艺为:515℃保温6 小时,水冷;165℃保温6 小时,空冷。热处理能有效改善材料的显微组织形貌、提高材料的宏观硬度和基体的显微硬度,T6 处理的试样硬度最高。在常温下,磨损率随着载荷的增加而增加,T6 态试样磨损率最低,耐磨性最好;摩擦系数随着热处理工艺而变化,但对载荷不敏感,基本上是稳定的;随着附加载荷的变化,材料的磨损机制发生转变:铸态材料的磨损机制由低载荷的氧化磨损、磨粒磨损转变为高载荷的剥层磨损,固溶态、T6 态材料的磨损机制则氧化磨损、磨粒磨损转变疲劳磨损。在常温下,随着转速的变化,磨损率都随着转速增加而增大,但T6态磨损率最低,即T6态材料耐磨性最好;不同热处理态试样的摩擦系数随转速的变化呈现出不一致的规律,且摩擦系数的都是在较小范围波动,但T6态材料摩擦系数最为稳定,即T6态材料的摩擦性能最好;铸态和固溶态材料的磨损机制为磨粒磨损和疲劳磨损,而T6态主要为磨粒磨损。在温度为200℃,转速为150r/min 的条件下,磨损率随着附加载荷的增大而增大,但T6态试样的磨损率增加缓慢且小,故T6 态试样的耐磨性较好;随着载荷的变化,T6 态材料的摩擦系数较铸态的的平缓,摩擦磨损过程中尖锐的峰也较少,制动稳定性好,具有较好的摩擦性能;随着载荷的增加,铸态材料在整个摩擦磨损试验过程中的磨损机制都为黏着磨损,而T6 态试样的由磨粒磨损转变为轻微的黏着磨损。在附加载荷为4N,转速为50r/min的条件下,在临界温度200℃之前材料的磨损率随着温度升高而缓慢增加,临界温度之后,磨损率急剧增加,但T6态材料的临界温度较铸态的推迟了50℃,且磨损率低;2种状态的试样的摩擦系数在200℃之前随着温度缓慢,但T6态摩擦系数变化规律较铸态的平稳,出现较少的尖锐的峰,故T6 态材料摩擦性能较好,当温度超过200℃后,摩擦系数都急剧增大,且摩擦系数分散度增加,摩擦稳定性下降;随着温度的升高,材料的磨损机制发生转变,铸态材料和T6态材料都由低温的氧化磨损、磨粒磨损转为黏着磨损,但T6态材料磨损轻,在高温条件下,具有较好的耐磨性。I综上,Al-20Si-5Cu合金的干滑动摩擦磨损特性的变化与热处理对其显微组织、硬度的改变有密切的关系。关键词:制动盘;过共晶Al-Si;热处理;摩擦磨损性能;磨损机制IIAbstractInthispaper,thebrakediscmaterialsAl-20Si-5Cuastheresearchobject.Theeffectof heattreatmentprocessonmicrostructureandhardnessanddryslidingfrictionandwear characteristicsofAl-20Si-5Cualloybothbeenstudied.Atlast,themeansofSEM,EDS, OLS4000analysisroomtemperatureandhigh-temperaturefrictionandwearmechanismsof materials.The results areas follows:ThebestheattreatmentprocessofAl-20Si-5Cu:515℃solidsolutionof6hours,watercooled;165℃artificialagingof6hours,air-cooled.Theheattreatmentcanimprove morphologyofmicrostructure,andalsoeffectivelyimprovethemicro-hardnessofthe macro-hardness of matrix.Studytheeffectofappliedloadontheambienttemperaturetribologicalpropertiesof thealloyAl-20Si-
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