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1、研究与应用石墨、陶瓷颗粒复合增强铸造锌基复合材料的制备及其性能华南理工大学机电系(广州510641)杨立彦罗承萍骆灼旋隋贤栋【提要】以石墨、碳化硼颗粒为复合增强体、ZA227为基体,制备出锌基复合材料,并研究了它的常规力学性能及摩擦学特性。通过对粒子进行预处理、球磨、机械搅拌等技术,将粒子与熔融状态的锌铝合金复合并搅拌成均匀的浆料,用挤压铸造法挤压成型,得到粒子增强的锌基复合材料。在金属基体上均匀分布着石墨、碳化硼颗粒。锌基复合材料比基体进入稳定磨损阶段的时间缩短,滑动过程平稳性增大。在润滑条件下,复合材料的耐磨性比ZA227合金有较大幅度提高,减摩性有所提高。关键词:锌铝合金
2、挤压铸造力学性能摩擦学特性石墨颗粒碳化硼颗粒Preparationof(Graphite+B4C)ParticleReinforcedCastZA227Zinc2aluminiumCompositeandItsPropertiesYangLiyan,LuoChengping,LuoZhuoxuan,SuiXiandong(SouthChinaUniversityofTechnology)AbstractAcastZA227zinc2aluminiumalloymatrixcompositereinforcedby(graphite+B4C)particleshasbeenpre
3、paredanditsmechanicalpropertiesandtribologyfeaturewerealsostudied.Afterpretreating,ballmillingandmechanicalagitation,theparticleswereaddedtomoltenZA227zinc2aluminiumalloyanduni2formslurrywasabtained,thearticlereinforcedzinc2basecompositewasmadeupusingsqueezecasting.The(graphite,B4C)reinforce
4、mentswerefoundunifromlydistributedthroughoutthematrix.Thezinc2basecompositehasshortertimereachingsteady2wearstagethantheZA227matrixandthesmoothnessin2creasedinslidingfriction,thewear2resistanceofzinc2basecompositewasincreasedmoremarkedlythanthatofZA227alloyunderlubricatedconditons,asdoesthes
5、eizureresistance.本世纪70年代加拿大Noranda研究中心研制出化增强体表面,以便同基体更好结合。并以ZA-27ZA227合金,后来又产生了ZA28和原ILZRO12经改合金做基体,加入一定量的石墨、碳化硼粒子与之复〔12〕进而成为ZA212,其中以ZA227合金综合力学性能合,制成铸造复合材料,进一步提高材料的耐磨性和自最好。这一系列合金以其优良的力学性能、耐磨及优润滑性,克服前述缺点,扩大其使用范围。良铸造工艺性能等一系列优点,在代替普通铸铁、可锻一、试验方法及设备铸铁、某些强度要求较高的铝合金方面,代替锡青锡作耐磨件方面取得显著成效。但它也有一些缺点,如
6、存11基体材料在耐磨质点少、摩擦系数和线膨胀系数较大,工作温度基体材料采用ZA227合金,其化学成分(质量分和工作速度也受到限制,ZA227工作温度不宜超过数,%)为26～28Al,2Cu,0102～0103Mg,余量为Zn,150℃,ZA212不宜超过95℃。另加入少量混合稀土及硼钛中间合金。用铸造法制备MMC,关键是增强体和基体不润21增强材料湿,不润湿的主要原因在于增强颗粒表面积大,又吸附石墨、碳化硼颗粒过320目筛,粒度小于45μm。了不少气体和其它夹杂物。为此,作者通过球磨、超声为了改善增强体颗粒与基体金属液间润湿性,提高增波清洗和加热等方法进行预处理,使附着物质脱附
7、,活强体表面活性,对增强体颗粒进行了预处理:首先,将1997年12月26日收到初稿,1998年3月10日收到修改稿。《铸造》199815·1·石墨装在密封坩埚内,放入箱式电阻炉并加热到成形,并保压1分钟,制成所需的复合材料试块。型腔#600℃、保温6h后随炉冷却、以去除颗粒表面的油脂、用涂料为10%石墨+90%30机油或硅油涂料。水分、气体和其它污物;其次,将碳化硼粒子放入丙酮51试验用设备里进行超声波清洗,然后在900℃温度中保温6h;最挤压设备为YB32～200四柱200吨万能液压机;后
