硼酸镁晶须增强镁基复合材料的摩擦性能及磨损行为

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1、第l9卷第3期中国有色金属学报2009年3月Vbl_19No．3TheChineseJournalofNonferrousMetalsMar．2009文章编号：1004—0609(2009)03—0452—07硼酸镁晶须增强镁基复合材料的摩擦性能及磨损行为金培鹏一，丁雨田，刘孝根，王金辉，王府(1．青海大学镁技术工程研究所，西宁810016；2．兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州730050)摘要：研究真空气压渗流法制备的硼酸镁晶须增强镁基复合材料(体积分数30％)N其基体合金在液体石蜡润滑条件下的滑动摩擦磨损性

2、能。试验条件为滑动距离2km，滑动速度0．5、1．0、2．0、3．0和5．0m／s，载荷5、10、18、25和40N。结果表明：在润滑条件下，引入增强相MgB2O5能提高复合材料在低载下的耐磨性能。随着载荷的增加，复合材料的磨损由轻微磨损向严重磨损转变。临界载荷分别为：1m／s，25N；2m／s，18N；3m／s，10N；5m／s，5N。复合材料磨损情况的扫描电子显微分析和观察显示，复合材料在两种摩损阶段的主导磨损机制分别为磨粒和剥层磨损。研究还发现，复合材料由轻微磨损阶段向严重磨损阶段的转变不仅与载荷有关，还与滑动速度有关。关键词：镁基

3、复合材料：晶须；磨损率；磨损机制中图分类号：TB333文献标识码：ATribologicalpropertiesandwearbehaviorofMg2B2Osw／AZ91DmagnesiumalloymatrixcompositesJINPei—peng，，DINGYu．tian，LIUXiao—gen，WANGJin—hui，WANGFu(1．InstituteofMagnesiumTechnology，QinghaiUniversity，Xining810016，China；2．StateKeyLaboratoryofGansuAd

4、vancedNon—ferrousMetalMaterials，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：TheliquidParafin—lubricatedslidingtribologicalpropertiesandwearbehaviorofMg2B205whiskerreinforcedmagnesiummatrixcompositesfabricatedbyvacuum—gaspressureinfiltrationprocesswereinvest

5、igatedbyusingapin—on—discwear-testingmachineagainstaGCrl5steelcounterfaceunderloadsof5-40N，andwithinaslidingvelocityrangeof0．5—5．0m／sforaconstantslidingdistanceof2km．Theresultsshowthatthetransitionloadisfoundforaconstantslidingvelocity．Whentheloadsarehigherthanthetransiti

6、onload，thewearrateincreasessharply．Thecompositesexhibitsuperiorwearresistancecomparedwiththatofmatrixalloywhentheloadsarebelowthetransition1oad．Thetransitionloadsthatarecalledcriticalloadsinsomeliteraturesare25，18，10and5Nforvelocitiesof1，2，3and5m／s，respectively．Theabrasiv

7、eanddelaminationwearmechanismsarethedominantonesforloadsaboveandbelowcriticalloadsaccordingtotheSEManalysisofthewornsurfacesandthesubsurfaceofthecomposites．Thecrossoverfromabrasivewearmechanismtodelaminationwearmechanismofthecompositeisrelatednotonlywiththeloadsbutalsowit

8、htheslidingspeeds．Keywords：magnesiummatrixcomposite；whisker；wearmechanism；wearrate基金项目：中国科学院“西部之