喷射成形zn52al40cu2si6微观形貌及耐磨性能 - 摩擦学学报.pdf

第 29 卷 　第 6 期 摩 擦 学 学 报 Vol. 29　No. 6 2009 年 11 月 Tribo logy Nov. , 2009 喷射成形 Zn52A l40Cu2S i6微观形貌及耐磨性能 1 1 1 1, 2 1, 2 1, 2 杨诚笑 , 杜春风 , 陈 　兴 , 严 　彪 , 王 　军 , 唐人剑 ( 1. 同济大学 材料科学与工程学院 ,上海 　200092; 2. 上海市金属功能材料开发应用重点实验室 ,上海 　200092) 摘 　要 : 采用喷射成形工艺制备高铝锌基合金 ,利用扫描电镜 、金相显微镜 、透射电镜及 X - 射线衍射等表征了合 金的磨损形貌和内部组织 ,采用 M2000摩擦试验机考察了高铝锌基合金的摩擦磨损性能. 结果表明 ,沉积坯大部分 为粗化均细的共析片层状组织 ,呈不均匀微观分布态 ,而不是通常认为的树枝晶结构. 沉积过程中形成较多无规则 、 α ε Τ η 不均匀分布的孔洞 ,致密度只有 60%左右 ; 由于时效后期的四相反应 + ′+ ,合金的硬度热处理后下降. 试验中 ,硅颗粒在合金基体中始终呈均匀分布. 通过 M 2000摩擦试验机测试合金的摩擦磨损性能. Zn52A l40Cu2 Si6 合金在 2 000 N 载荷 , 200 r/m in试验条件下呈最佳耐磨性能. 合金的摩擦系数随着载荷的增加而减小. 关键词 : 喷射成形 ;高铝锌基合金 ;摩擦磨损 ;微观组织 中图分类号 : TG146. 13 文献标识码 : A 文章编号 : 1004 - 0595 (2009) 06 - 0584 - 08 　　相比传统抗磨材料 , Zn - A l基合金具有高耐 1　实验部分 磨性 , 极佳 的铸造 性 能 , 以及低 廉 的成本 等优 点 [ 1 - 3 ] . 虽然硅元素 的加入提升 了 Zn - A l基合 1. 1　化学成分 金的耐磨性能 [ 3 - 5 ] ,但是当硅元素的含量超过一 选择 Zn - 40A l - 2Cu - 6 Si进行试验基于 3 个 定限度时 , 硅颗粒 团聚成分散 的小组 , 降低 了合 原因:第一 , Zn - 40A l - 2Cu - 6 Si合金硅含量高 ,其 金的耐磨性 、延伸率 、硬度及拉伸强度 [ 6 - 7 ] . 而喷 组织结构为 HCP 富锌相 、FCC 富铝相以及 HCP 富 射成形 Zn - 4 0A l - 2Cu - 6 Si 比铸造 Zn - 4 0A l合 铜相. 此系列的喷射成形合金及其耐磨性能以前并 金呈现出更佳的耐磨性能 ,通常可 以增加合金的 未做过研究. 第二 ,偏晶 Zn - A l - Cu 及 Zn - A l - Si 固溶度或产生一些过渡非平衡相 , 这为 Zn - A l 合金的机械性能、耐磨性能都优于共晶共析 Zn - A l 合金中硅元素含量 的提升提供 了可能 ,且后续的 合金 [ 3 - 5 ] . 偏析合金系中 , Zn - 40A l - 2Cu 合金具 热处理能够控制其产生合适尺寸的晶体沉淀 , 从 有最佳机械性能及耐磨性能[ 4 - 8 ] . 文献 [ 8 -