热处理提升混杂复合材料干摩擦磨损性能研究

"热处理对混杂复合材料干摩擦磨损行为的影响" 本文主要探讨了热处理对混杂复合材料干摩擦磨损行为的效应，重点关注的是Al2O3f+Cf/ZL109混杂复合材料。作者刘耀辉和杜军通过对这种复合材料进行热处理，包括固溶和人工时效（T6）工艺，研究了热处理后的材料在干摩擦磨损条件下的性能变化。 热处理是改善金属材料性能的关键技术，通常情况下，经过热处理的金属材料硬度增加，从而提高其耐磨性。然而，对于复合材料，尤其是混杂复合材料，热处理对其耐磨性能的影响尚未得到充分研究。文献综述指出，热处理对复合材料基体组织和界面结构的改变可能直接影响其摩擦磨损性能，但具体影响机制尚不明朗。 在实验中，选取了12体积% Al2O3和4体积% C增强的ZL109合金作为研究对象，采用510℃固溶4小时，随后在170℃时效4至8小时的处理方案。实验结果显示，经过热处理的混杂复合材料在干摩擦磨损性能上有显著提升，特别是在峰时效和过时效初期，其耐磨性表现优秀。 对于未经热处理的铸态复合材料，主要的磨损机制为犁沟磨损和层离，这意味着材料表面在摩擦过程中被切削并分离。然而，经过热处理的复合材料，磨损机制转变为较轻的犁沟磨损，这意味着热处理改善了材料表面的抗切割能力和减少了材料的分离现象，从而降低了磨损程度。 摩擦磨损实验采用MM-200型磨损实验机进行，采用环-块式的干滑动摩擦方式。复合材料试样与硬度为HRC62±2的GCr15淬火加低温回火后的环状对磨件相互作用，以此模拟实际工况下的摩擦磨损环境。实验结果通过统计分析，进一步揭示了热处理与Al2O3f+Cf/ZL109混杂复合材料干摩擦磨损性能之间的定量关系。 这项研究为热处理优化混杂复合材料的摩擦磨损性能提供了理论依据，对于理解和改进这类材料在实际应用中的耐用性具有重要意义。未来的研究可能需要更深入地探讨不同热处理条件对复合材料微观结构和界面特性的影响，以及这些变化如何转化为宏观的磨损性能改善。