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《擠壓鑄造對(duì)ZA27合金摩擦磨損特性的影響研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、l¨]實(shí)用研究一特種鑄造及有色合金1997年第5摘要研究對(duì)比了鑄態(tài)與擠壓鑄造ZA27合金的摩擦磨損特性，得出了該臺(tái)金經(jīng)擠壓鑄造后耐睹性提高的結(jié)論，井探關(guān)鍵詞：擠--壓__鑄_-造-一ZA27合合金金’耐。。磨’一性1f。輯iIfI、nLResearchontheInfluenceofSqueezeCastingontheFrictionandWearPropertiesofZA27AlloyQiLehua(NorthwesternPolytechnicalUniversity)ABSTRACTThefrictionandwearpropertiesofZA27alloypr
2、eparedbymetalmouldcastingandsqueezecastinghavebeenresearched．TheresultshowsthattheabrasionresistanceofZA27alloycanbeimprovedbysqueezecastingprocess，andthereasonshavebeenanalyzedinthispaper．KeyWords：SqaeezeCasting，ZA27Alloy，AhradihilityZA27臺(tái)金具有良好的鑄造性能、力學(xué)性能和耐磨擠壓鑄造ZA27合金及銅合金，以便于進(jìn)行對(duì)比分析。性。與銅合金相
3、比，其資源廣泛，成本低廉，無(wú)污染，自問(wèn)載荷固定為5Okg，轉(zhuǎn)速為200r／rain。采用稱量法考察世以后即倍受青睞，特別是以鋅代銅作耐磨材料的應(yīng)用其耐磨性，摩擦力矩、摩擦功及磨損溫升均由試驗(yàn)機(jī)自_日趨廣泛，如代替銅合金作軸瓦材料“及軸承保持器0動(dòng)記錄。等，這就使得耐磨性成為鋅合金的一個(gè)重要衡量指標(biāo)。如何改善鋅合金的性能，以進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，一2試驗(yàn)結(jié)果與分析直是材料工作者致力于探索的課題。采用擠壓鑄造工藝表1為試驗(yàn)結(jié)果。與鑄態(tài)鋅合金相比，擠壓鑄造后來(lái)改善鋅合金的組織與性能方面已有闡述0]，本文就擠表1zA27合盒鑄態(tài)與擠壓鑄造磨捆性能比較壓鑄造工藝對(duì)其耐磨性的改善問(wèn)題進(jìn)
4、行討論。1試驗(yàn)方法磨損試驗(yàn)在M一200試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)裝置示于圖1。采用滑動(dòng)摩擦方式，以2O機(jī)油潤(rùn)滑下試樣選熱電其摩擦系數(shù)減小，磨損量減少。典型的摩擦力矩一時(shí)間曲線見(jiàn)圖2。在曲線起始端，力比較穩(wěn)定，數(shù)值也較小，這是由于預(yù)先磨合過(guò)程中所生成的氧化膜及其它污染物阻止了金屬表面附著的緣故。根據(jù)磨合的粘著理論，滑動(dòng)摩擦阻力來(lái)源于變形、刻劃及粘著過(guò)程。隨后固1唐摘試駐蓑王示意圖曲線發(fā)生明顯波動(dòng)，說(shuō)明摩擦界面發(fā)生了粘附一滑移過(guò)用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的45鋼(HRC3O~35)、以模擬軸的摩擦程。圖2b表明，擠壓鑄造試樣的曲線波動(dòng)小，摩損率也特性。上試樣為試驗(yàn)材料，分別選用同爐配制的鑄態(tài)與較小，
5、說(shuō)明粘著輕微，而圖2a的鑄態(tài)曲線則發(fā)生大幅度齊樂(lè)畢．西安(710072)收稿日期；1997-06-18】6現(xiàn)出強(qiáng)度、硬度的明顯增高(表2)。隨擠壓鑄造的比壓值增大，材料的致密度增加，ZA27合金的耐磨性也隨之提高(圖4)。表2ZA27臺(tái)金鑄態(tài)與擠壓鑄造性能比較—百一i—a鋅態(tài)b．?dāng)D壓鑄造圉2ZAZ7旮塵摩椎力矩時(shí)問(wèn)曲線波動(dòng)，表明摩擦界面發(fā)生了強(qiáng)烈的粘著，磨損率也較大。很明顯，ZA27合金的耐磨性優(yōu)于黃銅，而擠壓鑄造又進(jìn)一步改善了其耐磨性。ZA27合金的基體上嵌有以CuZn3為基的e相硬質(zhì)點(diǎn)，摩擦?xí)r軟基體首先磨去，成為溝槽，堅(jiān)硬的e相突出在基體表面上，成為支承質(zhì)點(diǎn)，在良好的潤(rùn)
6、滑條件下，潤(rùn)滑劑充滿溝槽，保證了油膜的連續(xù)性，摩擦?xí)r，硬質(zhì)點(diǎn)承受外來(lái)壓力，基體則承受橫向剪切應(yīng)力。就其晶體結(jié)構(gòu)而言，富鋁相和富銅相呈面心立方晶格，富鋅相則為密排六方晶格，磨損時(shí)，只有沿囤4比壓對(duì)ZA27臺(tái)空耐磨性的影響著晶格的基面才能滑動(dòng)，因而呈密排六方晶格更為耐磨，這就使得zA27合金的耐磨性優(yōu)于黃銅。另一方面，3結(jié)論由剝層理論可知，磨損試樣在高的接觸應(yīng)力作用下，(1)ZA27合金的耐磨性優(yōu)于黃銅，擠壓鑄造可進(jìn)會(huì)產(chǎn)生塑性流變，出現(xiàn)位錯(cuò)堆積，繼而導(dǎo)致微裂紋，當(dāng)其一步改善其耐磨性。擴(kuò)展到一定尺寸時(shí)，便形成磨屑剝落下來(lái)。擠壓鑄造后圈(2)擠壓鑄造使鑄態(tài)晶粒細(xì)化，硬質(zhì)點(diǎn)相分布均Z
7、A27合金的鑄態(tài)晶粒得到細(xì)化(圖3)，使晶界邊緣上勻，減小了應(yīng)力集中程度，使裂紋鈍化，從而改善了鋅合的軟相與硬質(zhì)點(diǎn)相的分布更為均勻，從而使軟基體承受金的耐磨性。的橫向剪切應(yīng)力趨于分散，數(shù)值變小，硬質(zhì)點(diǎn)便不易脫落。同時(shí)也減小了應(yīng)力集中程度，使裂皺鈍化，難以繼續(xù)參考文獻(xiàn)擴(kuò)展，減輕材料被剝離破壞的程度，自然使耐磨性提高。1MurphyStSavaskanT．Comparativewe~trBehaviourofZn^A1BasedAlloysinanAutomotiveEngineApplication．Weart198
