【摘 要】
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镁合金的强度、硬度及耐磨性等性能不够理想,使其在民用结构件中的应用受限,因此本文旨在制备出具有优良耐磨性能的镁基复合材料,扩大其应用范围。对力学性能及摩擦磨损性能
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镁合金的强度、硬度及耐磨性等性能不够理想,使其在民用结构件中的应用受限,因此本文旨在制备出具有优良耐磨性能的镁基复合材料,扩大其应用范围。对力学性能及摩擦磨损性能进行测试,并分析其磨损机制。采用粉末冶金的方法制备了致密的ZK60合金、1wt.%ND/ZK60、(1wt.%Mg2B2O5w+1wt.%ND)/ZK60及(2wt.%Mg2B2O5w+1wt.%ND)/ZK60复合材料,发现随着增强体添加量的增大,晶粒尺寸逐渐减小,经过XRD表征发现基体与增强体之间没有发生界面反应。通过力学性能测试发现随着增强体添加量的增大,材料的硬度呈现出递增趋势,最大值达到99 HBS,伸长率则呈现出递减趋势。1wt.%ND/ZK60复合材料的室温拉伸强度最佳,分别为272.0 MPa(UTS)和175.9 MPa(YS)。随着晶须的添加,材料的断裂机制为由于缺陷造成的脆性断裂。干摩擦时,材料的质量磨损率都随着转速的增大呈现出递减趋势,随着载荷的增大而增大,基体镁合金的质量磨损率大体上低于复合材料。随着转速和载荷的增大,磨损机制都由磨粒磨损为主导转变为剥层磨损为主导。润滑摩擦时,材料的质量磨损率都随着转速的增大而增大,900 r/min时最高,然后略微有所降低。随着载荷的增大,材料的质量磨损率都呈现单调上升趋势。在所有摩擦磨损试验条件下,复合材料的质量磨损率都比基体镁合金低。随着转速和载荷的增大,磨损机制均由磨粒磨损逐渐向剥层磨损转变。
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