高铝锌基合金耐磨件液态模锻及半固态成形技术的研究与开发

江苏大学和镇汪市镇特合金材料有限公司联合开发的“高铝锌基合金耐磨件液态模锻及半固态成形技术的研究与开发”日前通过省科技厅组织的鉴定．该成果获得了高性能的ZA27耐磨衬板和有齿及无齿蜗轮精化毛坯，使制件的力学性能、耐磨性均有较大幅度的提高，毛坯加工余量小，实现了节能节材的目的；优选了高铝锌基合金液态模锻与半固态成形工艺参数，为高铝锌基合金耐磨件生产规范的制定提供了理论与试验依据：研究了连续冷却条件下高铝锌基合金搅拌参数对合金性能的影响机理，为制定最佳半固态成形工艺规范提供了基础资料．     

热处理对高铝锌基合金组织与性能的影响

研究了时效处理对高铝锌基合金组织与性能的影响。研究结果表明：通过时效处理，可以使高铝锌基合金组织均匀、固溶强化效果减弱，从而使其塑性与韧性得到提高。     

高铝锌基合金铸管的性能与组织的研究

通过特殊的铸造工艺,研究了含铝量为35％～45％的高铝锌基合金铸管的成分和机械性能,并对合金的组织形成过程、固态相变及断口形貌进行了分析。     

高铝锌基合金热处理过程组织转变机理

对高铝锌基合金铸态及热处理条件下所获得的组织进行了系统的分析研究,并就高铝锌基合金铸态组织转变规律与其硬度变化特征对高铝锌基合金在热处理过程中组织转变机理进行了初步探讨。研究结果表明：在不同的温度下进行等温处理,随等温温度的下降,共析转变产物有粒状化趋势;随等温转变时间的延长,共析转变产物粗化或由层片状粒化。铸态非平衡结晶组织可通过均匀化处理来消除。     

混合稀土对高铝锌基合金组织与性能的影响

研究了混合稀土对高铝锌基合金组织与性能的影响，结果表明：稀土的加入，使合金铸态组织细化，强度、塑性、韧性和耐磨性得以提高。在稀土加入量为0．1％时，湿砂型铸态组织中晶界与昌内均可观察到稀土相的存在，而在水冷金属型铸态组织中，却未观察到稀土的存在，稀土元素固溶于基体中。     

铝、铜对锌基合金磨损性能影响的研究

文章研究了Al、Cu对锌基合金磨擦磨损性能的影响,试验结果表明,Al、Cu能降低温升,提高锌基合金的耐磨性。在边界润滑条件下。其主要磨损形式为氧化磨损和磨料磨损。推荐ZnAl_(12)Cu_(0.75)M_(0.02)RE作为重载低速条件下的滑动轴承材料。     

高铝耐磨锌基合金的性能研究

试验研究了不同化学成分高铝耐磨锌基合金的机械性能及耐磨性能，并初步探索了冷却速度和热处理对各种锌基合金性能的影响。     

Al-Ti-C-B中间合金对高铝锌基合金组织和性能的影响

研究了Al-6.53Ti-0.3C-0.46B中间合金（Ti:C＞4:1）对高铝锌基合金的组织和性能的影响,结果表明,加入适量的中间合金可显著细化合金的显微组织,初生富铝α相从粗大的树枝晶转变为细小均匀等轴晶,等轴晶尺寸30~50 μm。砂型铸造条件下,合金的伸长率从1.7%提高到10.0%,拉伸强度在410 MPa左右。金属型铸造条件下, 合金的伸长率从1.0%提高到16.0%,拉伸强度约407 MPa。尽管组织显著细化,但拉伸强度并没有显著增加。高铝锌基合金组织细化的机理主要通过加入Al-Ti-C-B中间合金增加了异质形核质点。     

Al-Ti-C-B中问合金对高铝锌基合金组织和性能的影响

研究了A1-6．53Ti-0．3C-0．46B中间合金（Ti：C〉4：1）对高铝锌基合金的组织和性能的影响,结果表明,加入适量的中间合金可显著细化合金的显微组织,初生富铝Or．相从粗大的树枝晶转变为细小均匀等轴晶,等轴晶尺寸30-50μm。砂型铸造条件下,合金的伸长率从1．7％提高到10．O％,拉伸强度在410MPa左右。金属型铸造条件下,合金的伸长率从1．0％提高到16．O％,拉伸强度约407MPa。尽管组织显著细化,但拉伸强度并没有显著增加。高铝锌基合金组织细化的机理主要通过加入A1．Ti-C,B中间合金增加了异质形核质点。     

锌基合金和轴承保持架现用材料的抗磨性比较

在油润滑、脂润滑和无润滑摩擦条件下对锌基合金和轴承实体保持架现用的 ZHPb59—1等三种材料的耐磨性进行了对比试验。结果表明,在油润滑和无润滑摩擦时锌合金的耐磨性优于现用的保持架材料,在脂润滑下其耐磨性相当。     

工具钢表面激光熔覆耐磨性试验研究

使用5kWCO2激光器对9SiCr工具钢表面进行Co基和Ni基合金熔覆处理·利用销盘式摩擦试验机对激光熔覆表面和Q235配副进行干摩擦和油润滑试验,通过扫描电镜研究了熔覆层表面磨损形貌并分析了干摩擦和润滑条件下磨损机理·试验结果表明,熔覆区磨损形式主要是磨粒、粘着磨损·干摩擦时,Ni合金熔覆层比Co合金耐磨性要好;润滑条件下,两种合金的耐磨性比干摩擦时都有很大提高     

提高高铝锌合金高温性能及耐磨性的研究

以高温硬度作高温强度和耐磨性的参考评价指标，试验研究了铝，铜，硅，锰等含量对高铝锌合金高浊硬度的影响，并由此而研究出Ｚｎ－Ａｌ４３，型高铝锌合金的耐磨性优于高强度锌合金ＺＡ２７和挤压加工铝青铜ＱＡｌ１０－３－１．５，故有可能进一步扩大高铝锌合金的应用范围。     

铝锡轴承合金的摩擦磨损机理与性能

铝锡轴承合金对大型载重汽车、坦克、高速汽车、拖拉机等的高速高压柴油机的发展有重要的意义。提高铝锡合金的耐摩擦磨损性能可节省大量能源并延长零件的使用寿命,如何取得具有优良的耐摩擦磨损的铝锡合金成为研究的重点。本文介绍了提高铝锡合金的耐摩擦磨损性能的措施及其影响因素,总结铝锡合金中锡元素含量改变、合金元素的添加、热处理与制备工艺的改变对铝锡合金的显微组织以及耐摩擦磨损性能的影响。     

钛合金的摩擦磨损性能及其改善方法

钛合金是航空航天等领域不可替代的重要材料,但摩擦磨损性能的不足限制了其在更广泛工况下的使用。介绍了关于钛合金摩擦磨损性能的传统认识和新的研究进展,综述了有关钛合金磨损机制和摩擦磨损性能的研究成果;总结了改善钛合金摩擦磨损性能的3类常用表面处理方法,即表面改性技术、表面合金化技术和表面涂镀技术;指出了当前钛合金磨损研究和性能改善方面存在的问题及提高钛合金耐磨性的研究方向。     

准晶对AZ91微观组织及摩擦磨损性能的影响

采用普通铸造法制备含高体积分数准晶相的Mg-Zn-Y(MZY)准晶中间合金。经SEM,EDS、XRD检测和摩擦磨损试验,研究MZY准晶颗粒加入量对AZ91基体合金微观组织及耐磨性能的影响。结果表明:MZY准晶颗粒可以明显细化AZ91合金的铸态组织,且骨骼状连续网状分布的β-Mg17Al12相断裂为弥散的岛状,合金的铸态组织中除α-Mg相、β-Mg17Al12相外还出现弥散分布在晶界处的高温稳定的Mg3Zn6Y准晶相;在不同载荷条件下,添加质量分数为6%的MZY准晶合金试样的摩擦因数由0.68减小至0.26,在100 N载荷下干摩擦30 min,其质量磨损量仅为基体合金质量的46.2%,磨损机理由基体的黏着摩擦转变为磨粒摩擦。     

不同环境介质中TC4合金微动磨损机理研究

采用SRV-IV微动磨损试验机探究GCr15/TC4合金配副在空气介质和纯水环境中混合滑移状态下的微动磨损特性.使用激光共聚焦显微镜和扫描电镜表征三维形貌、磨损体积、磨损表面形貌,结合摩擦系数曲线和微动图探究在不同环境介质中TC4合金在混合滑移状态下微动磨损机制.结果表明:混合状态下,摩擦系数曲线在3种介质中变化趋势基本一致.干摩擦条件下,25 ℃空气环境中摩擦系数较高而且波动程度较大,磨损体积最大,磨损机制主要为粘着磨损和轻微的氧化磨损;300 ℃大气环境中,摩擦系数和波动程度最小,高温和摩擦热加速了磨粒的氧化形成第三体,揭示了TC4合金具有高温耐磨特性,磨损机制为粘着磨损和氧化磨损.与干摩擦相比,水覆环境中摩擦系数、波动程度以及磨损率介于两者之间,水介质起到润滑和减摩作用,磨损机制为磨粒磨损.     

摩擦配副和摩擦参数对TC29钛合金摩擦磨损性能的影响

钛合金是航空航天、军工、生物等领域重要使用材料之一,但其摩擦磨损性能较差,限制了其在摩擦工况下的应用。对比测试了TC29钛合金在不同摩擦配副和摩擦参数下的摩擦磨损性能。研究结果表明：与GCr15钢对磨时,TC29钛合金的摩擦磨损程度明显高于其与TC29钛合金对磨时的摩擦磨损程度;与GCr15钢对磨时,TC29钛合金的主要磨损机制为磨粒磨损和剥层磨损,与TC29钛合金对磨时,其主要磨损机制为黏着磨损;载荷和对磨转速的增加均会加剧TC29钛合金的摩擦磨损,但具体摩擦磨损的程度受摩擦配副情况及相应的磨损机制的影响。     

热处理工艺对AZ61镁合金干摩擦磨损性能的影响

通过常温下的销盘式干滑动摩擦磨损试验,研究固溶及不同时间的时效处理对铸态AZ61镁合金摩擦磨损性能的影响.试验载荷为100 N,滑动速度为0.78 m/s,滑动距离为1 km.结果表明:固溶处理使铸态合金中的粗大β-Mg17Al12相溶解,导致合金的硬度降低,摩擦系数和磨损率升高;在170℃下对AZ61合金进行不同时间(0~80 h)的时效处理使尺寸细小的β相在晶内和晶界处析出,提高了合金的耐磨性,其中时效20 h后合金的摩擦系数和磨损率最低.AZ61合金在摩擦磨损的过程中共存在三种磨损机制:磨粒磨损、氧化磨损及剥层磨损.     

载荷对纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层摩擦磨损性能的影响

用脉冲电沉积技术制备表面平整光亮的纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层.采用XRD、TEM、SEM、EDS等方法研究了纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的微观组织结构、表面形貌和合金成分.研究了干滑动摩擦条件下纳米晶镀层的摩擦磨损性能、磨损后的组织结构和硬度的变化.结果表明：纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的晶体结构为单相面心立方结构.镀层的摩擦系数和磨损量随着摩擦载荷的提高而增大,即镀层的耐磨性随载荷的提高而下降.摩擦磨损使纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层发生晶粒长大,摩擦载荷越大,磨损后镀层的硬度越低.