在不同的材料和工艺参数下离心铸造的
FGC
的磨损行为。尽管这些
审查简要说明了在不同参数下面临的困难,但人们注意到,这些困难
很小,而且不统一。由于许多工业应用,如发动机气缸和活塞,经
历磨损和往复滑动,这是至关重要的,研究
FGC
在不同的内部和外
部参数的行为考虑到
FGC
在磨料和往复运动应用中的潜在应用和益
处,本文研究了
FGC
在这些应用中的发展,以及工艺参数对通过不
同制造方法加工的
FGC
的磨损行为的影响本审查文件的结构如下:
第一部分研究了摩擦磨损试验条件下的滑动磨损响应,其中不同
的内部和外部参数的影响进行了分析。这些复合材料所经历的相
应的磨损机制也被确定。
以下部分评估了
FGC
在往复试验条件下的滑动磨损行为,其中探
讨了材料参数和磨损工艺参数磨损机制也被确定,以了解不同的
参数条件下的
FGC
的行为。
下一节简要介绍了在不同磨损试验条件下产生的不同类型的磨屑
本节还提供了有关磨损机制以及该机制如何影响磨屑生成的重要
信息
最后,先进的工程应用观察FGCs随着当前面临的挑战和未来的研究
差距也被定义。
总之,这篇评论文章定义了目前的研究和发展状况下进行的摩擦和
往复试验条件下的FGC。还探讨了通过不同制造路线加工的FGC的磨损
行为的内在和外在参数的影响,突出了工艺参数对磨损行为的重要性。
2.
FGC
中的磨料磨损试验
磨粒磨损以两体磨损或三体磨损的形式存在(图
1
)。
4
)
[22]
。
两体磨损是由于相对面上的硬颗粒或与第二表面接触的表面上的凹凸
不平(粗糙且坚硬)而发生的,从而破碎较软的表面。当这些颗粒
被拉出并在滑动表面之间自由滚动和滑动时,就会发生三体磨损
[23]
。根据自由颗粒的运动,研究人员将二体和三体磨料磨损定义为
滑动磨损和滚动磨损。磨粒磨损存在于三种不同的模式,如微切削,
楔形形成和犁削(图)。
[24]
。
Dur-
图四、不同类型磨料磨损的图示
图五.在扫描电子显微镜(SEM)下观察到不同的磨粒磨损模式。
在一个过程中,磨损发生在一种模式下,或者从一种模式过渡到另一种
模式,或者同时发生[33]。对于磨损的微切削模式,形成长卷曲带状磨
屑,对于楔形磨损形成楔形磨屑,而对于犁削,在试样表面上形成浅槽
状特征[34]。磨损机制通常开始为两体磨料或粘着磨损,然后逐渐转变
为三体磨损(磨料和粘着磨损机制的组合),因为磨损碎屑以碎屑或氧
化物颗粒的形式被捕获在滑动表面之间[35,36]。
本文采用实验室试验,如试样与固定磨料片或旋转砂轮的滑动,
或球与平面试样的滑动,在滑动表面之间连续地加入松散磨料颗粒,
对功能前三种方法涉及固定磨粒,这会在试样上造成两体磨料磨损。
具有均匀分布的窄尺寸分布的砂砾颗粒的砂纸或布(碳化硅或氧化
铝)用作相对面。橡胶轮磨损试验涉及松散的磨料颗粒(石英或硅
砂),其为粉末或与液体混合以形成浆料
;
将板或块形式的试样在恒
定载荷下压靠旋转的橡胶轮。经受车轮磨损的样本经历了滚动和滑动
运动磨损疤痕的组合。试样销在固定磨料片上滑动产生两体滑动磨损
特征
[37
,
38]
。 图
6
显示了不同磨料磨损试验的图示。
2.1.
研磨介质
磨料介质的硬度,尺寸和形状显着影响试样的磨损率通过各种磨损
机制。硬磨粒犁出较软的相并产生较大的相,而软磨粒则犁出较小的相
或产生较大的犁削坑。这些断裂颗粒表现为磨粒,进一步增加了磨损
[39]。 磨粒硬度(Ha)与表面硬度(
Hs
)的比值显著影响磨损行为
[40]。当Ha/
Hs
~1时,磨损率变得敏感,当
Ha
>~
1.2Hs
时
,磨粒产生压痕
,
当
Ha> 1.2Hs时,磨粒发生钝化
<~1.2H
s
[24]
。磨粒磨损率受磨粒形状的影响
见图6。不同类型的磨料磨损试验图解。