TiB2P-2024Al復合材料熱變形行為及摩擦磨損性能研究.pdf

1、本文采用壓力浸滲法制備了體積分數(shù)為30％TiB2/2024Al復合材料研究其高溫熱變形行為及摩擦磨損性能。本文利用了差熱分析(DTA)、布氏硬度、電子萬能試驗機、摩擦磨損試驗機、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等多種實驗手段。研究TiB2/2024Al復合材料高溫壓縮變形的規(guī)律和形變機理,確定致密化工藝參數(shù),并進一步研究了高致密TiB2/2024Al復合材料的摩擦磨損行為和磨損機理。
　　研究表明:TiB2/20

2、24Al復合材料壓縮應力-應變曲線呈現(xiàn)了三階段特征。溫度和應變速率對TiB2/2024Al復合材料的高溫壓縮變形規(guī)律有著明顯的影響,復合材料的最大變形抗力隨著壓縮溫度的升高逐漸降低;隨著應變速率增加逐漸增加。TiB2/2024Al復合材料的壓縮極限變形量隨著變形溫度的升高而升高,在給定的應變速率范圍內(0.0014s-1-0.14s-1)當應變速率為0.014s-1時復合材料的極限壓縮變形量值較高。
　　變形前后復合材料的SEM微

3、觀組織觀察結果表明:溫度越低復合材料中顆粒斷裂程度越高,應變速率越高復合材料中基體及界面發(fā)生破壞的程度越大;結合應變速率敏感系數(shù)m和變形激活能Q的計算表明:顆粒加入基體后,材料的變形能力有很大程度的降低;壓縮過程中復合材料基體內位錯運動受到了顆粒的阻礙,造成了變形激活能升高;應變速率敏感系數(shù)偏低。TEM觀察結果表明:TiB2/2024Al復合材料高溫變形后晶粒尺寸明顯變小,并且有納米級亞晶出現(xiàn),因此主要的軟化機制是動態(tài)回復。
　　

4、根據(jù)復合材料高溫壓縮變形行為的研究,確定復合材料三向約束致密化工藝參數(shù):變形溫度為500℃;形變速率為0.014s-1。
　　經(jīng)過致密化后,復合材料的抗拉強度提高,但是材料的延伸率降低。
　　摩擦磨損行為研究表明:當滑動速度一定時,復合材料的摩擦系數(shù)隨著載荷的增加而降低;磨損率隨著載荷的增加而增加;當載荷一定時,摩擦系數(shù)隨著滑動速度的升高而升高,磨損率隨著滑動速度的升高而降低。對比變形前后TiB2/2024Al復合材料摩擦磨