干滑动摩擦条件下Al?Si3N纳米复合材料及 Al?Gr?Si3N4混杂复合材料摩擦磨损性能的优化

• 作者: R. AMBIGAI S. PRABHU
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 磨粒磨损 Si3N4 石墨 混杂复合材料 载荷 滑动距离 方差分析
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 结构材料
• 页码范围: 986-997
• 页数: 12页
• 字数: 744字
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(17)60116-X

摘要

研究含石墨(Gr)和氮化硅纳米颗粒金属型搅拌铸造LM16合金的摩擦学性能.在干滑动摩擦条件下分别制备Al?Gr?Si3N4混杂复合材料、Al?Si3N4和Al?Gr纳米复合材料.采用EDS测试技术确保Si3N4纳米颗粒和石墨在铸件中的均匀分布.采用L9正交实验方法进行实验以研究应用载荷(20,30和40 N)和滑动距离(1,2和3 km)对合金摩擦磨损性能的影响.结果表明:与Al?Si3N4纳米复合材料相比,Al?Gr?Si3N4混杂复合材料的磨损率和摩擦因数(COF)分别降低了25%和15%,而Al?Gr纳米复合材料的磨损率和COF很小.混杂复合材料的显微维氏硬度比普通复合材料的提高了14%,而Al?Gr和Al?Si3N4纳米复合材料的显微硬度无明显变化.用扫描电镜对合金磨损表面和次表面的组织进行观察.结果表明,纳米复合材料的主要磨损机理为磨粒磨损,而混杂复合材料的主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损.方差分析(AVOVA)和F检验用于验证模型的有效性及确定影响磨损率的显著性参数.