时效析出强化对 GW83 镁合金 摩擦磨损行为的影响

• 作者: 陈庆强 马冠杰 孙捷 孙幸子 于亚磊 李顺龙 山东建筑大学机电工程学院
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: GW83镁合金 时效处理 微观组织 磨损行为
• 年，卷（期）: 2024,（4）
• 页码范围: 127-137
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

为了研究时效强化对稀土镁合金磨损机理和摩擦变形行为的影响，采用挤压工艺制备GW83(Mg-8Gd-3Y-0.5Zr，质量分数/%)稀土镁合金。利用电子万能试验机测试合金的室温力学性能，利用光学显微镜（optical microscope,OM）、扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）、透射电子显微镜（transmission electron microscope,TEM）观察分析合金的组织，利用球-盘式干滑动摩擦磨损试验机测试分析合金的耐磨性能。结果表明：经过T5峰时效处理后，析出了大量透镜状β′相，硬度和抗拉强度分别为124.1HV和420.31 MPa，相比在挤压态（O态）时有明显的增加。在实验载荷范围内，随着载荷的增加，合金的摩擦因数逐渐降低，磨损率逐渐增加。T5处理可显著降低GW83镁合金的磨损体积，提高耐磨性能。耐磨性能的提升与磨损机制及摩擦变形程度的改变有关。在5～10 N时，两种样品的主要磨损机制均为磨粒磨损、氧化磨损与黏着磨损。当载荷增加至20 N,O态样品的主要磨损机制转变为剥层磨损，而T5态样品直至80 N才出现轻微剥层磨损机制。T5处理显著减小了由摩擦引起的表层金属变形程度和变形层厚度，减少了摩擦裂纹的产生。