【正文】 復(fù)合材料（2）在80N載荷下干磨摩擦系數(shù)與摩擦?xí)r間的變化曲線在80N載荷下，隨著摩擦?xí)r間推移，兩種材料的摩擦系數(shù)比較接近，而且都是慢慢的下降到某一穩(wěn)態(tài)值，以后變化的都很少，保持比較的平穩(wěn)，此時(shí)說明了在較低的載荷下，兩種材料進(jìn)入穩(wěn)定磨損階段。圖46 AlMn合金（1）及其復(fù)合材料（2）在140N載荷下干磨摩擦系數(shù)與摩擦?xí)r間的變化曲線隨著載荷增加到140N，兩種材料摩擦系數(shù)隨時(shí)間變化曲線的不穩(wěn)定性，1試樣（鋁錳合金）變化曲線不穩(wěn)定最為明顯。 材料干磨時(shí)磨損面形貌及磨損機(jī)理分析從圖2（a）可以看出，A00試樣在80N載荷下經(jīng)歷了42min的滑動(dòng)摩擦以后，磨損面存在較多的犁溝和表層材料脫落留下的大面積凹坑，說明在磨損過程中，純鋁試樣接觸點(diǎn)處于塑性流動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)摩擦產(chǎn)生的閃熱，使純鋁和磨輪材料產(chǎn)生粘著，試驗(yàn)結(jié)束后可以通過肉眼觀察對(duì)磨偶件表面覆蓋一層鋁，說明這一過程以粘著磨損為主要磨損機(jī)制；從圖2（b、c）可以看出，1試樣（鋁錳合金）和2試樣（復(fù)合材料）在80N載荷下經(jīng)歷42min后的磨損面也都存在一些犁溝和凹坑c，但是磨損表面較為光滑，犁溝較淺，凹坑比較少，可以觀察到輕微的塑性變形流動(dòng)跡象，這說明了合金和復(fù)合材料的磨損性能都優(yōu)于純鋁。隨著載荷的增加，合金和復(fù)合材料的抗磨性能正在逐漸的下降，這是由于合金和復(fù)合材料中硬質(zhì)相對(duì)基體的保護(hù)作用隨著載荷的增加也在下降，1（鋁錳合金）和2試樣（復(fù)合材料）主要磨損機(jī)制以磨粒磨損為主。而復(fù)合材料由于還有Al2O3顆粒的存在，增加摩擦面上硬質(zhì)增強(qiáng)相的密集度， 再說Al2O3顆粒在硬度上遠(yuǎn)好于鋁錳間化合物，并且在組織中也更加細(xì)小，組織間結(jié)合也更好，能夠很大程度上分享承受的載荷，減緩了應(yīng)力集中，減輕了亞表層塑性變形程度，也出現(xiàn)輕度的剝層磨損，但是磨損機(jī)制還是以磨粒磨損為主，所以Al2O3顆粒的加入起到了改善復(fù)合材料耐磨性及推遲復(fù)合材料向嚴(yán)重磨損轉(zhuǎn)變的作用。合金在到達(dá)臨界載荷以后，摩擦熱增加，摩擦表面的溫度升高，基體表面軟化加劇，其亞表面就會(huì)容易剝離，磨損機(jī)制變?yōu)閲?yán)重的剝層磨損機(jī)制，磨損率和摩擦系數(shù)都會(huì)變的很大，%Mn基復(fù)合材料的臨界載荷要大的多，有效的推遲了向嚴(yán)重磨損機(jī)制的轉(zhuǎn)變，%Mn基復(fù)合材料中錳元素和Al2O3顆粒的加入在一定程度上降低復(fù)合材料的磨損率，即使是在較高載荷下也表現(xiàn)良好的耐磨性。（2）A00鋁、%Mn合金、%Mn復(fù)合材料在室溫干磨下的摩擦磨損性能與載荷、時(shí)間等試驗(yàn)因數(shù)有著重要聯(lián)系。Cl Na上述一系列原料充分的混合制成帶磨粒高礦化水溶液。在變化曲線的增幅上，2試樣（復(fù)合材料）明顯是最小的，各載荷下的磨蝕率也是最低的，其次是1試樣（合金）。 載荷、摩擦?xí)r間對(duì)材料濕磨蝕摩擦系數(shù)的影響及研究圖54 AlMn合金（1）及其復(fù)合材料（2）在50N、80N、110N、140N下濕磨蝕磨摩擦系數(shù)與載荷的變化曲線從圖54中可以看出：1試樣（鋁錳合金）和2試樣（復(fù)合材料）在濕磨下的摩擦系數(shù)隨著載荷的變化曲線和干磨的情況相差不大，隨著載荷的增加，兩種材料的摩擦系數(shù)都是一定程度的增加，同樣2試樣（復(fù)合材料）在各載荷下都低于1試樣，隨載荷的增幅也沒有1試樣的增幅那么大，%Mn復(fù)合材料在濕磨下也表現(xiàn)良好的耐磨性能。 干濕環(huán)境對(duì)材料摩擦系數(shù)的影響及研究根據(jù)2試樣（%Mn復(fù)合材料）在干磨和濕磨蝕的兩種條件及相同載荷下的摩擦系數(shù)隨著摩擦?xí)r間的變化數(shù)據(jù)，制成變化曲線相對(duì)比研究： (a) 50N （b）80N(b) 110N (d） 140N圖57 復(fù)合材料在相應(yīng)條件下的摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化曲線從上圖中可以看出：在各載荷下，帶顆粒磨蝕液的摩擦系數(shù)均比干磨的高，同時(shí)帶顆粒磨蝕液的質(zhì)量磨損率要比干磨的大，這說明摩擦系數(shù)和磨損率有一定的相應(yīng)關(guān)系。在較低載荷下時(shí)，由于原有加入的顆粒起到了磨粒的作用，比干磨磨損帶來的顆粒多，所以帶顆粒磨蝕液的摩擦系數(shù)要大于干磨，而當(dāng)摩擦面間可以形成“機(jī)械混合層”，相對(duì)的保護(hù)了基體，降低了摩擦系數(shù)；隨著載荷增加，“機(jī)械混合層”的破壞，原有磨粒的加入，摩擦系數(shù)變的不穩(wěn)定。（a）A00試樣 純鋁（b）1試樣 合金（c）2試樣 復(fù)合材料圖59 濕磨態(tài)下，三種材料在110N載荷下摩擦42min 后的摩擦表面形貌 干濕條件下材料磨損面形貌及磨損機(jī)制的區(qū)別及分析 干磨110N 濕磨110N 干磨140N 濕磨140N圖510 干磨、濕磨蝕下，2（復(fù)合材料）在各載荷下的摩擦42min后的磨損面形貌從圖510中可以看出來，干磨和濕磨蝕在相同載荷下的磨損表面形貌有很大的區(qū)別：2試樣（復(fù)合材料）在干磨情況時(shí)，摩擦表面在較低載荷下主要存在磨痕和一些凹坑，以顆粒磨損機(jī)制為主；隨著載荷的增加，摩擦表面的破壞越來越嚴(yán)重，凹坑面積越來越大，更加深，顆粒磨損和剝層磨損的同時(shí)存在；在濕磨蝕的情況下，在各載荷下復(fù)合材料摩擦表面主要存在很多的磨痕，只是隨著載荷的增加磨痕加深，不存在凹坑，一直以顆粒磨損機(jī)制為主。 本章小結(jié)本章通過對(duì)A00鋁、%%Mn復(fù)合材料的室溫下濕磨蝕滑動(dòng)磨損率、摩擦系數(shù)及磨損形貌的對(duì)比研究分析，同時(shí)相對(duì)于干磨的情況對(duì)比分析，得到以下主要的結(jié)論：（1）%Mn復(fù)合材料在室溫濕磨蝕下的摩擦系數(shù)和磨損率也是三種材料中最低的，表明在室溫濕磨蝕下這種復(fù)合材料還具有良好的耐磨性能和抗腐蝕性能。（3）干磨，帶顆粒磨蝕液下摩擦的摩擦環(huán)境也影響著三種材料的摩擦磨損性能。得出以下結(jié)論：（1）%Mn復(fù)合材料，%Mn合金在組織成分上看基本上差不多，但從掃描電鏡圖中，可以看出有不同的組織結(jié)構(gòu)，主要是由于增強(qiáng)相Al2O3顆粒影響了基體中析出的MnAl6和Mn4Al11化合物的形狀和分布，使材料組織變的致密，Al2O3顆粒和鋁錳間化合物也分布比較均勻。（3）%Mn復(fù)合材料在室溫干磨或濕磨下的摩擦系數(shù)和磨損率都是三種材料中最低的，表明了Al2O3顆粒的加入對(duì)復(fù)合材料的滑動(dòng)摩擦磨損性能提高起到了積極的作用。在兩種環(huán)境下，%%Mn復(fù)合材料摩擦系數(shù)在較低的載荷下沒有什么區(qū)別，但是隨著載荷的增加，材料濕磨蝕的磨損率明顯的都大于干磨情況下的；復(fù)合材料在濕磨蝕下的摩擦系數(shù)也都大于大于干磨情況下，%Mn復(fù)合材料隨著環(huán)境的變化，磨損率和摩擦系數(shù)變化的最少，還是表現(xiàn)良好的耐磨性能。但是還是需要做進(jìn)一步的深入研究：（1）還需要研究更多的磨損影響因素，如摩擦速度、%Mn復(fù)合材料的滑動(dòng)摩損性能的影響。 115.[21]崔巖,[J].材料工程,2002,(6):3～6.[22][23]張雪囡,[J].宇航材料工藝,2004(4):16.[24][25] 馬建平等．SiC—Al復(fù)合材料光機(jī)結(jié)構(gòu)件及光學(xué)反射鏡的制造研究[J]．航天工藝，2000，(2)：14．[26] 郗雨林,張文興,柴東瑯,[J].熱加工工藝, 2001, 5: 2426[27] [J].材料導(dǎo)報(bào)，1996，（3）：65～71.[28] 畢敬，[29] 張發(fā)云，閆洪，[J].鍛壓技術(shù)，2006，6：100104[30] 郝斌，段先進(jìn)，崔華，楊濱，[J].材料導(dǎo)報(bào)，2005，(19)7：64～68.[31] 丁文江，余滋璋，徐小平等. 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