TiC_p/AZ91镁基复合材料组织及耐磨性的研究
【摘要】：
本文采用中间合金法结合搅拌铸造工艺制备了不同TiC颗粒含量的TiCp/AZ91镁基复合材料,并详细地研究了TiC颗粒对TiCp/AZ91镁基复合材料凝固组织及磨损行为的影响。
研究结果表明,TiCp/AZ91镁基复合材料熔体与未增强AZ91合金相比具有较大的初生α-Μg相结晶过冷度和较大的液相冷却速度,并且随着TiC颗粒含量的增加而增加。因此,TiCp/AZ91镁基复合材料α-Μg晶粒和共晶的Mg17Al12均比未增强AZ91合金的细小,并且随着颗粒含量的增加细化越明显
建立了单辊快冷工艺条件下TiCp/AZ91镁基复合材料及AZ91合金凝固过程的冷却速度方程: (TiCp/AZ91复合材料) (未增强AZ91合金)揭示了在同样甩带厚度和同样凝固时间时,TiCp/AZ91镁基复合材料具有比AZ91合金快得多的冷却速度。
实验发现,在单辊快冷工艺条件下AZ91合金薄带截面的凝固组织可分为三个区:靠近辊面的细小等轴晶区、内部的柱状晶区和自由表面的粗大等轴晶区;TiCp/AZ91镁基复合材料薄带截面凝固组织仅有靠近辊面的细小等轴晶区和自由表面的粗大等轴晶区,而内部柱状晶区不是很明显。
对TiCp/AZ91镁基复合材料的不同工况下的磨损行为的研究结果表明:在干摩擦工况下,复合材料的体积磨损和摩擦系数均小于基体合金并随着TiC颗粒含量的增加而下降;复合材料的体积磨损和摩擦系数均随着施加载荷和磨损时间的增加而增加。TiCp/AZ91镁基复合材料的磨粒磨损性能明显高于AZ91合金并随着颗粒含量的提高而提高。
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