TiC纳米颗粒对TiC/AA2219纳米复合材料摩擦磨损性能的影响及其强化机理

• 作者: 杨益龙 张昀 张昊明 刘旭贺 李晓谦
• 来源期刊: 中南大学学报（英文版）
• 关键词: TiC/AA2219纳米复合材料 TiC纳米颗粒 摩擦磨损性能 硬度 磨损机制
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 页码范围: 767-779
• 页数: 13页
• 语种: 英文

摘要

采用超声辅助铸造技术成功制造了TiC纳米颗粒增强2219铝基复合材料,并对其进行锻造和T6热处理.本文研究了TiC/AA2219纳米复合材料在5、10、20和30 N下的摩擦磨损性能.研究发现,引入大量的TiC颗粒(1.3 wt.％和1.7 wt.％)后,复合材料的硬度明显增加.在相同载荷下,纳米复合材料的摩擦系数随着TiC颗粒的增加(0～1.7 wt.％)而降低.但与2219铝合金基体相比,TiC/AA2219复合材料的抗磨损性提高30％-90％.复合材料的抗磨损性能随着载荷的增加逐渐减小.当复合材料内纳米TiC含量为0.9 wt.％时,由于复合材料具有较高的硬度并有较大的摩擦厚度转移层,材料具有最好的摩擦磨损性能.另外,在磨损表面发现了一些Al2O3颗粒,这些颗粒有助于形成保护性剪切区并提高材料耐磨性.TiC/AA2219纳米复合材料的主要摩擦机制是黏着磨损和氧化磨损,其中含有大量硬质TiC颗粒时主要表现为磨料磨损.