复合稀土CuZnAl记忆合金滑动磨损性能研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:khalista9
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前人们对铜基形状记忆合金的研究多集中在马氏体稳定化、形状记忆效应等方面,很少研究该合金的耐磨性,实际上铜基形状记忆合金由于具有独特的马氏体相变机制和超弹性而拥有良好的磨损性能。本文对加入了复合稀土的CuZnAl合金在室温下的磨损性能做了系统研究。   对复合稀土CuZnAl合金进行两种方式热处理:800℃固溶60min淬入室温水,再100℃时效30min;800℃固溶60min淬入室温柴油,再100℃时效30min。在M-2000型磨损试验机上对铸态和热处理后的复合稀土CuZnAl合金开展了环一块式油润滑滑动磨损试验。试验选择46#机油为润滑油,滴油速度是30滴/min,以Φ50×Φ16×10mm的45钢钢环为对磨件,对磨件的转速是200rad/min。试验选择了200N、400N、600N、800N四种摩擦载荷及1h、2h、4h、6h、8h五种摩擦时间。对比研究了不同工况下三种状态复合稀土CuZnAl合金的摩擦性能和磨损机理。用精度为0.1mg的电子天平测量合金试样的质量损失,在万能材料试验机上进行室温拉伸实验,用MH-5硬度计测合金显微硬度,在光学显微镜上观察摩擦试验前、后合金的微观组织,通过扫描电镜(SEM)观察磨痕形貌,并利用EDS分析合金成分,XRD分析合金结构。获得实验结果如下:   (1)铸态复合稀土CuZnAl合金组织粗大,为α+β双相平衡组织,两相的硬度值不同,基体β相硬度为172.82Hv,α相较软,硬度只有80.56Hv,合金抗拉强度为520.4MPa;热处理后合金硬度均匀,强度提高,水淬+时效的合金硬度为167.66Hv,抗拉强度为690.6MPa,油淬+时效的合金硬度为156.15Hv,抗拉强度为750.2MPa。   (2)热处理后合金元素固溶完全,合金中产生马氏体组织,合金具有形状记忆效应,其中油淬+时效的合金马氏体更致密、有序;经XRD分析,油淬+时效的复合稀土CuZnAl记忆合金中18R马氏体规则度高于水淬+时效合金。   (3)铸态合金在低载下摩擦时会形成第三体层覆盖整个磨面,减少磨面损坏,提高了合金耐磨性;高载下合金磨损严重,随着载荷增加,磨损机理从单一磨粒磨损过渡到磨粒磨损+粘着磨损+接触疲劳磨损+塑性流变,铸态合金不适用于高载工况。   (4)低载下水淬+时效的合金比油淬+时效的合金耐磨,随着摩擦载荷的增加及摩擦时间的延长油淬+时效合金反而表现出更好的耐磨性,热处理后合金的磨损机理从单一磨粒磨损过渡到磨粒磨损+少量粘着磨损+接触疲劳磨损。   (5)摩擦试验前后复合稀土CuZnAl合金的组织发生了变化,铸态合金α相的形态由摩擦前的团块状向片状转变,随着载荷增加,α相出现破碎,热处理后的合金在摩擦过程中,应力诱发了针状马氏体,并且马氏体择优取向。   (6)热处理后合金具有形状记忆效应和超弹性,使得其耐磨性优于铸态合金;摩擦过程中,马氏体易发生协调变形,减少应力集中(裂纹源)产生,并且当磨面温升超过Af后合金处于超弹性,发生伪弹性变形而非塑性变形,降低了摩擦质量损失;合金组织越细密耐磨性越好,马氏体相(M相)比母相(β相)耐磨。
其他文献
信息时代下的教育,利用网络、多媒体已经是司空见惯的了,作为网络的新产物—微课也走进了我们的课堂.文章首先对微课进行了概述,然后讨论了微课在初中语文教学中应用的作用,
数学教学中,应用题是其中的重要组成部分,也是学生学习数学课程的重要内容.数学应用题的理解和解题也是小学高年级数学的教学难点所在,通常情况下一种应用题存在多种不同的解
钼是一种重要的战略储备金属,而辉钼矿是最主要的钼资源。针对传统的辉钼矿氧化焙烧工艺存在的生产能力小,烟气中SO2浓度低,能耗高等问题,本文提出从气相中回收钼的新思路,并
在我国中职教育改革不断推进的背景下,中职教育的教育范围并不会局限于专业技能领域教学,需要确保对学生综合能力的提升以及思维能力的培养都有着一定的促进作用.为此中职机
体育学科相对其他学科而言具有独特的学科特点,不仅可以强健学生身体,有益身心健康,还可以培养学生的体育素养,对学生以后的影响很大.目前初中体育教学的开展存在很多问题,无
自从我国改革开放四十年以来,我国的综合国力得到了明显的提升,同时推动了工业化的快速发展,在这个发展过程中,我国有关部门对机械教学专业的改革引起了高度的重视,同时还重
现如今,国民经济的显著提升为我国教育行业的发展带来了重要的机遇.在这一大环境下,我国教育部也将更多的目光转型对高中政治的教育中.如何转变以往的政治教学模式,并提升高
以NaAlH4为代表的轻质储氢材料,因其较高的质量储氢密度、合适的热力学性能以及较低的材料成本而被视为当前储氢材料研究的热点,极具发展和应用前景。但材料过高的脱氢温度、缓慢的脱/加氢动力学性能以及较差的循环容量等因素成为实际应用的瓶颈。针对上述缺陷,本文以NaAlH4为研究对象,拟采用纳米约束和催化掺杂这两种改性方法相结合的方式来改善其储氢性能。针对NaAlH4过慢的脱氢动力学性能,本文以机械球磨
锂离子电池正极材料LiFePO4因其价格便宜、环境友好、理论容量高、循环性能和安全性能好等诸多优点,被认为是航空航天、电动及混合动力汽车驱动电池的理想正极材料。然而,由于LiFePO4存在低电子导电率和Li+扩散系数的固有缺陷,导致其电池的大电流充放电性能较差。目前对LiFePO4的研究主要集中在解决材料的导电性和改善Li+扩散速率两个方面。本文的研究工作也是围绕以上问题而展开。首先以Fe2(SO
问题意识指的是在课堂教学过程中,小学生学会发现问题,并分析与解决问题,进而培养小学生的发散认知,让小学生拥有深入探究的能力.因此,在当前小学数学课堂教学过程中培养小学