关键词:
铝基复合材料
粉末冶金
摩擦学行为
磨损机制
摘要:
采用真空热压烧结制备了不同Mo_(2)BC含量的Al基复合材料,并进一步分析了Mo_(2)BC含量对Al基复合材料摩擦学性能的影响。研究表明:随着Al基体中Mo_(2)BC陶瓷颗粒含量的增加,材料体系的硬度得到了明显的提升,这是因为高硬度的Mo_(2)BC陶瓷颗粒在复合材料中能够表现出显著的钉扎效应,使得基体在受力过程中产生的塑性变形能够得到抑制。当Mo_(2)BC陶瓷颗粒的质量分数提高到30%时,复合材料的硬度较纯Al提升了约130%,其硬度值高达72.5HV_(0.2)。此外,随着Mo_(2)BC陶瓷颗粒含量的增加,复合材料的摩擦磨损性能得到了明显的改善。对于纯Al和添加Mo_(2)BC质量分数为10%的Al基复合材料,当其与GCr15轴承钢进行配副时,磨损机制主要表现为二体磨粒磨损和黏着磨损,此时材料基体具有较高的磨损率(1.43×10^(-4)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1))和摩擦系数(0.84)。随着添加的Mo_(2)BC陶瓷颗粒质量分数逐渐增加至30%,复合材料的磨损率降低至2.35×10^(-3)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1),摩擦系数降至0.56,表现出一定的减摩润滑特性。这是由于Mo_(2)BC的添加能够使材料体系摩擦表面通过摩擦氧化作用生成具有润滑性能的摩擦氧化物层,有效抑制了二体磨粒磨损和黏着磨损,起到了一定的抗磨减摩效应。