论文部分内容阅读
铝基轴承合金作为滑动轴承材料之一在机械制造等行业中应用较广泛。铝基轴承合金不仅有较高的承载能力和抗疲劳强度、耐腐蚀性等优良性能,而且其质量轻,成本低,可以节约贵重有色金属,因此有着非常重要的应用价值。随着现代发动机向着高速、高压、重载的方向发展,对铝基合金的性能提出更高的要求。本文主要针对含锡量低于5%的铝基轴承合金开展研究,拟通过多元合金化、细化处理、超声波处理及固溶时效处理等手段,研究铝基合金的凝固组织和力学性能以及摩擦磨损性能的变化及规律。主要结论如下：(1)研究了Sn、Cu对Al-Si-Sn-Cu合金显微组织和硬度的影响,结果表明：随着Sn加入量的增加,合金组织中β(Sn)相增多,并成网状分布,晶粒也得到明显的细化,但合金的硬度有所下降。当Cu的加入量增加时,合金组织没有发生明显变化,但是由于Cu的固溶强化和A12Cu弥散强化作用,合金的硬度随着Cu的增加而提高。(2)研究了Al-5Ti-1B细化处理和超声波处理熔体对Al-Si-Sn-Cu合金显微组织及硬度的影响。结果表明Al-5Ti-1B细化处理后合金中的α相枝晶明显变细,共晶Si相也得到细化,由粗大板条状变为纤维状组织,晶粒变得圆整,且分布均匀,合金的硬度得到提高。采用高能超声波对合金熔体进行处理后,其晶粒组织形状变得圆整、组织均匀,而且随着处理时间、导入频率、占空比的增加,细化作用更加明显。(3)研究了Sn、Cu对Al-Sn-Cu合金显微组织和硬度的影响,结果表明：随着Sn含量的增加,其网状晶界变密,晶粒细化,在晶界处形成球形Sn相,合金的硬度下降。而随着含Cu量的增加,由于Cu的固溶强化作用和A12Cu弥散强化作用,使合金的硬度显著提高。(4)研究了固溶时效处理对Al-Sn-Cu合金显微组织和硬度的影响,结果表明：经过固溶时效处理后Al-Sn-Cu合金晶粒长大,组织中β(Sn)相的发生熔断和球化,且均匀分布。在α(Al)固溶体上析出细小而弥散的A12Cu对合金基体产生固溶和弥散强化,使合金基体得到大大的强化。(5)研究了Sn和Cu含量对Al-Sn-Cu合金摩擦磨损性能的影响。结果表明：Al-Sn-Cu合金的磨损机理主要是粘着和犁沟作用。Sn含量较低时,增强合金的耐磨性,但是使试样的摩擦系数增大,降低合金的减摩性能。随着Cu含量的增加,合金的硬度增大,Al-Sn-Cu合金的耐磨性增强。