桨——开放获取奖励机制
DOI: 10.2240 / azojomo0110

镁基复合材料的摩擦学特性与Mg2Si合金分散粒子欧洲杯猜球平台

Katsuyoshi Kondoh, Ritsuko Tsuzuki和汤二

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2005年10月发布:

主题

文摘

关键字

介绍

实验

结果与讨论

结构分析和微观结构

结论

确认

引用

详细联系方式

文摘

重要的是要提高耐磨性和摩擦学性能的镁合金,摩擦组件在应用它们。然而,传统的镁合金显示低耐磨性由于其低硬度。因此,由传统的镁合金摩擦组件被柜台材料,如钢铁、铜和铝合金。欧洲杯足球竞彩在这项研究中,镁基复合材料与Mg合金2如果通过固态分散体是处理。毫克2如果硬度高于传统的钢铁,例如毫克2Si笨重的材料显示欧洲杯足球竞彩微维克氏硬度为350 ~ 700高压。因此,毫克2如果粒子欧洲杯猜球平台分布在矩阵是有效提高耐磨性当柜台联系材料。欧洲杯足球竞彩特别是,复合合金表现出低摩擦系数的润滑剂,包括毫克2Si /分别以分散体。

关键字

耐磨性、镁复合、毫克2是的,分别以Mild-Offensive

介绍

减少空气污染,节约能源消耗,镁合金的应用,在低密度为1.8公斤/米3由于他们的贡献是非常有利的,减少惯性。然而,镁合金的耐磨性和硬度较低,并坚持一个计数器或发作现象容易发生材料。欧洲杯足球竞彩不包含在self-lubricant矩阵。在前面的工作中,镁基复合材料的原位形成毫克2如果分散体通过固态反应过程开发,使用镁合金的元素混合物和硅粉[1]。毫克2Si表明硬度高350 ~ 700高压、高杨氏模量120 GPa低密度为1.9公斤/米3(2、3)。本研究报告这些镁复合合金的摩擦学特性在潮湿的条件下,即进行磨损试验在一个石油润滑剂。特别是,Mg的效果2硅含量复合材料的摩擦系数是评价。

实验

纯镁粉平均粒径为112μm 99.9%的纯度和AZ31 (Mg-3Al-1Zn /质量%)合金粉末与199年μm受聘为原料的矩阵。欧洲杯足球竞彩Si和SiO2粉,平均粒径分别为22岁和21μm用于形成毫克2如果通过固态反应原材料使用上面的矩阵。欧洲杯足球竞彩在后者,不仅毫克2如果还分别由还原合成过程[4]。的元素混合粉,如果从0到10的内容质量%的SiO2从0到8质量%,分别由传统冷压缩合并应用600 MPa的压力。毫克2如果原始粉末之间的形式在加热的绿色紧凑的240年代的853 K氮气气氛。加热温度是决定的差示扫描量热计(DSC)因为Mg的形成2如果伴随放热的热量。加热后的绿色紧凑,它立即整合成完整的密度热锻或热挤压。在前,800 MPa的压力加载绿色紧凑的模具加热在573 K。此外,挤压比26和模具温度673 K是用来制造镁复合材料直径8.2毫米。极限抗拉强度(ut),屈服应力(y)和伸长的合成是在室温下进行。Pin-on-disk型磨损试验设备用于对摩擦学性能的2020欧洲杯下注官网评价。S35C碳钢是采用磁盘标本。销和磁盘标本在机油10 w30沉没。滑动速度是1 m / s和步进式加载的梯度1 N / s应用500 N的销试样。摩擦系数在计算磨损试验。光学观察每个标本的滑动面及其粗糙度测试后检查。

结果和讨论

结构分析和微观结构

图1显示了x射线衍射(XRD)模式的热锻镁复合材料在使用硅粒子(a)和二氧化硅(b)。欧洲杯猜球平台图1(一个)显示毫克2如果高峰,但没有如果高峰。毫克的峰值强度2如果增加而增加的内容如果粒子的原材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台此外,DSC分析每一个伪造的标本没有放热热量,这是没有Mg的合成2如果在加热。因此,如果粒子完全与镁粉反应形成毫欧洲杯猜球平台克2如果,它是分散的矩阵。图1 (b)在合成毫克也显示相同的结果2Si和采用,当使用SiO2粒欧洲杯猜球平台子。图2显示了光学微结构的热挤压与Mg AZ31复合材料2如果分散体,采用az31 - 7.5质量%如果混合物作为输入材料。欧洲杯足球竞彩均匀分布在矩阵,其平均粒径硅粒子的几乎是一样的,因为没有显著的粗化过程中固态合成毫克欧洲杯猜球平台2如果分散体。

AZoJoMo - AZoM材料杂志》在线:热锻镁复欧洲杯足球竞彩合材料的原位XRD模式形成Mg2Si分散体。

AZoJoMo——AZoM材料在线:杂志》上。欧洲杯足球竞彩热锻镁复合材料的原位XRD模式形成Mg2Si分散体。

图1所示。热锻镁复合材料的原位XRD模式形成毫克2如果分散体。

AZoJoMo - AZoM材料杂志》在线:光学微结欧洲杯足球竞彩构的热挤压镁复合材料与Mg2Si分散体,采用元素粉末的AZ31-8mass % Si。

图2。光学微结构的热挤压镁复合材料毫克2如果分散体,采用元素粉末AZ31-8mass % Si。

机械properties的agnesiumcomposite一个lloys

图3显示的镁复合材料生产的依赖和y Si或SiO的内容2UTS和y逐渐增加增加添加剂的内容。这意味着Mg的弥散强化镁复合材料2Si或毫克2Si /分别是有效的,因为,正如上面提到的,他们都很好,均匀分散在矩阵。

AZoJoMo - AZoM材料杂志》在线:依赖与M欧洲杯足球竞彩g2Si UTS镁复合材料的分散体在Si或二氧化硅含量的原材料。

图3。依赖的ut,镁复合材料毫克2如果在Si或SiO分散体2内容的原材料。欧洲杯足球竞彩

摩擦学的properties的agnesiumcomposite一个lloys

图4显示了摩擦系数的依赖(μ)的应用负载与Mg镁复合2如果分散体。在应用初期小负载,直到大约250 N,每个镁复合显示μ值的减少,然而又增加负载的增加。这对应于“Stribeck图”,这意味着μ值正比于石油润滑油的粘度和应用负载的倒数,在潮湿条件下的摩擦学行为。μ值的减少在初始阶段是由于销和阀瓣之间的油膜厚现有标本。摩擦力矩也强烈取决于力量打破他们,换句话说,润滑油的粘度。在外加负载增加,接触表面之间的润滑油被删除,和薄油膜降低了摩擦力矩。即弹流润滑(EHL)主导着摩擦机制在应用初期小负载。然而,当外加负载超过250 - 400 MPa,每个摩擦系数增加。这是因为这两个样本之间的机械接触后发生破损或去除油的电影。特别是镁复合包括硅10质量%的内容揭示了摩擦系数较小的负荷增加;例如在250 N。这意味着油基润滑剂的破损电影相比容易发生其他复合材料。也就是说,毫克2如果分散体的滑动面销试样中伸出似乎影响石油的破损的电影。

AZoJoMo——AZoM材料在线:杂志》上。欧洲杯足球竞彩摩擦系数的变化在磨损试验应用负载的函数,如果0%的内容。

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AZoJoMo——AZoM材料在线:杂志》上。欧洲杯足球竞彩摩擦系数的变化在磨损试验应用负载的函数,如果10%的内容

图4。摩擦系数的变化在磨损试验应用负载的函数,如果0%的内容(一个),2.5% (b), 5% (c)和10% (d)。

此外,图5显示变化的μ值在500 N的函数加载硅原材料的内容。欧洲杯足球竞彩它增加比例毫克2如果内容。一般来说,有两个因素来增加μ值;一个是磨料磨损由于攻击或耕作的硬粒子,另一个是粘着磨损由于粘或发作的现象。观察的破坏滑动面可讨论的主导因素是什么,也就是说,澄清磨损机制。图6显示了光学观测结果受损的每个磨损试验后试样的表面。每一针的滑动面标本显示了一个由磨料磨损轻微磨损痕迹。然而,椎间盘标本的损失有很大的不同。很明显,受损区域(由销标本攻击追踪)由于耕作穿随硅含量的增加。此外,如图7所示,原位监测总穿硅含量增加后也会增加。也就是攻击或耕作的毫克2如果从销试样表面伸出分散体增加计数器的磨损材料。欧洲杯足球竞彩考虑这些结果,图8显示了使用镁复合材料的磨损机制毫克2如果在潮湿的条件下分散体。摩擦系数的增加在一个大的负载是由Mg的磨料磨损由于耕作2如果销试样的分散体EHL条件下由于分散体,具有微观硬度约为600 - 700高压,比柜台S35C软钢材料难度与100 - 120高压。

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图5。依赖的平均摩擦系数在500 n在潮湿条件下硅含量的原材料。欧洲杯足球竞彩

AZoJoMo - AZoM材料杂志》在线:光学观察欧洲杯足球竞彩滑销表面上的标本(镁复合Mg2Si)和S35Ccounter材料在润滑油;硅含量为0%。(上;销,降低;磁盘)。

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图6。滑动表面光学观测的销标本(镁复合毫克2Si)和S35Ccounter材料在润滑欧洲杯足球竞彩油;Si含量(0%),5% (b)和(c)的10%。(上;销,降低;磁盘)。

AZoJoMo - AZoM材料杂志》在线:Si含量欧洲杯足球竞彩镁复合材料对总穿的标本。

图7。硅镁复合材料的内容对总穿的标本。

结论

镁复合材料的力学和摩擦学性能与Mg2Si分散体合成的元素粉末混合物Mg-Si或Mg-SiO2通过固态反应进行调查。生产的复合硅含量增加而增加,因为弥散强化影响细毫克2如果粒子欧洲杯猜球平台分布均匀的矩阵。镁复合材料之间的摩擦系数和S35C计数器材料增加而增加毫克2如果内容,当磨损试验进行润滑油。这是因为毫克2如果分散体攻击计数器的表面材料。

确认

感谢实验帮助先生Muramatsu表示,武藏理工学院的研究生(目前:东邦钛有限公司)。这项工作是财务支持的神奈川科学技术学院(清晨)在日本。欧洲杯线上买球

引用

1。k . Kondoh r . Tsuzuki和郎t Aizawa镁基复合材料和固态合成Mg2Si分散体”,板牙。反式。44(2003)611 - 618。

2。l . f . Mondolfo“Alunimum合金:结构和属性”巴特沃斯,伦敦(1976)pp.566。

3所示。c·c·科赫,“纳米晶体的合成和结构材料由机械摩擦:复习一下,“Nanostruct。欧洲杯足球竞彩板牙。2(1993)109 - 129。

4所示。k . Kondoh h . Oginuma大肠汤,郎t Aizawa“固态合成Mg2Si Mg-Si混合粉”,板牙。反式。42(2001)1293 - 1300。

联系德泰ls

Katsuyoshi Kondoh

先进的科学和技术研究中心,东京大学欧洲杯线上买球

Komaba 4-6-1, Meguro-ku

tokyo153 - 8904,日本

电子邮件:(电子邮件保护)

Ritsuko Tsuzuki

先进的科学和技术研究中心,东京大学欧洲杯线上买球

Komaba 4-6-1, Meguro-ku

tokyo153 - 8904,日本

二汤

武藏理工学院

这篇文章也发表在印刷形式“材料和材料加工技术的进步”,7 [1](2005)33-36。欧洲杯足球竞彩

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