表面機(jī)械研磨處理對(duì)AZ31變形鎂合金摩擦磨損性能的影響.pdf

1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：學(xué)號(hào)：405906312075南昌大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文表面機(jī)械研磨處理對(duì)表面機(jī)械研磨處理對(duì)AZ31變形鎂合金摩擦磨損性能的影響變形鎂合金摩擦磨損性能的影響TheEffectofSurfaceMechanicalAttritionTreatmentontheSlidingWearBehaviofAZ31WroughtMagnesiumAlloy付東明培養(yǎng)單位（院、系）：機(jī)電工程學(xué)院指導(dǎo)教師姓名、職稱：曾效舒教授申請(qǐng)

2、學(xué)位的學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科專業(yè)名稱：材料加工工程論文答辯日期：2015年5月24日答辯委員會(huì)主席：評(píng)閱人：2015年月日摘要I摘要鎂合金由于具有比重輕，比強(qiáng)度高，以及優(yōu)異的阻尼減震、可回收性等特點(diǎn)，在工業(yè)中具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值和前景。但鎂合金的耐磨性能比較差，大大阻礙了其應(yīng)用，相關(guān)鎂合金摩擦學(xué)的研究也很不足。表面機(jī)械研磨處理（SMAT）作為一種簡(jiǎn)單有效的方式能在金屬材料表面形成一層硬度更高晶粒更細(xì)的納米晶層，有報(bào)道稱SMAT處理對(duì)銅、鋼

3、、鎳和鋁材料的耐磨性能有提高。但目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于SMAT處理對(duì)于鎂合金的磨損行為研究鮮有報(bào)道，而SMAT處理對(duì)AZ31鎂合金摩擦磨損行為的研究更是沒有報(bào)告。因此，本文以軋制態(tài)AZ31變形鎂合金為對(duì)象，研究SMAT處理對(duì)AZ31鎂合金干滑動(dòng)摩擦磨損行為的影響。本文對(duì)軋制態(tài)AZ31變形鎂合金進(jìn)行SMAT處理3min，采用光學(xué)金相顯微鏡觀察了SMAT處理前后AZ31鎂合金的顯微組織，通過XRD研究了SMAT處理前后合金的相組成以及織構(gòu)變化情況，

4、并檢測(cè)了SMAT處理前后合金的顯微硬度與拉伸性能。主要研究了SMAT處理對(duì)軋制態(tài)AZ31鎂合金干滑動(dòng)摩擦磨損性能的影響。對(duì)比SMAT處理前后合金在不同速度以及不同載荷下的干滑動(dòng)摩擦磨損行為，觀察了摩擦系數(shù)，計(jì)算了磨損率，利用3D輪廓儀、SEM及EDS對(duì)磨痕及磨屑的形貌和成分進(jìn)行了分析，并分析探討SMAT處理前后鎂合金在不同條件下的磨損機(jī)制。SMAT處理前后AZ31鎂合金的顯微組織觀察及XRD分析表明，SMAT處理后合金的顯微組織沿厚度方

5、向形成了梯度結(jié)構(gòu)變化，表層晶粒得到細(xì)化，在表面形成厚度為85μm的超細(xì)晶層，從XRD結(jié)果分析可知其中最表層為納米晶，晶粒度為42.7nm，同時(shí)表面基體Mg的軋制基面織構(gòu)明顯弱化，取向變得隨機(jī)。SMAT處理前后AZ31鎂合金的硬度測(cè)試及拉伸性能實(shí)驗(yàn)表明，SMAT處理能顯著提高合金的硬度和強(qiáng)度。表層硬度為130.8Hv，提高了52.6%，硬度沿厚度方向呈梯度變化，隨著距離表面的距離增加，硬度降低，硬度提高影響區(qū)域大概為400μm，在400μ