alzn合金轴瓦材料的研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要理想的减摩耐磨组织有三种形式，一种是软的金属基体中弥散分布着硬质点如传统的巴氏合金，另一种是硬的金属基体中分布着软质点，如A120SnCu铜铅合金都属于此范畴，还有一种是金属基体中同时分布软质点和硬质点，此类合金包括铝锡硅和铝铅硅类轴承合金。锌铝合金良好的摩擦学特性主要与摩擦表面铝及锌氧化物的多相结构密切相关，铝的氧化物硬度大，承载能力强，锌的氧化物较软，其具有的六方晶结构允许它作为润滑剂存在，这与一般铝基合金中添加铅的作用类似。添加Si可以提高轴瓦材料的耐磨性和抗疲劳强度及抗胶合性，降低合金的线膨胀系数，硅的含量，硅颗粒分布，硅颗粒大小都对合金的摩

2、擦学性能有影响。Cu作为强化相加入，固溶到铝中或与铝生成化合物，提高合金的力学性能及抗疲劳强度，如果Cu的含量过高就会与A1基体生成一种脆硬的中间相CuAl，降低合金的变形性能增大轧制过程中的开裂倾向同时降低合金的铸造性能，另外Cu也能降低合金的耐腐蚀性和塑性。本课题以A卜Zn合金为参考对象，通过调整合金成份(特别是取消元素铅)，研究材料的力学与磨损行为，来探寻一适宜的合金成份。由正交设计的成分配比，在760摄氏度下浇铸铝合金试样，研究其综合力学性能，发现合金元素应控制在：Zn含量4％一5％，Si含量1％一2％，Cu含量2％一3％。通过磨损试验，研究合金的摩擦学性能，从磨损开始的18

3、0分钟之后达到稳定磨损阶段，找出稳定磨损阶段的磨损率。综合考虑轴瓦合金材料的性能要求，将合金的抗拉强度，塑性指标，布氏硬度，以及稳定磨损阶段的平均磨损率化归为一个优化指标，经过BP网络训练，最后得到优化工艺为：Zn含量4％，Si含量1％，Cu含量3％，保温时间80分钟。对应的性能指标为：磨损率：1．265×lO一；布氏硬度：58．68HB；延伸率：19．29％；抗拉强度：159．66MPa关键词：轴瓦材料；铝锌合金；正交试验；优化设计第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstI．actTherearet11reel【indsfonIlofidealanti一衔ction锄dwearre

4、sistanto玛anization．oneistllesofImetalmatrixwinlhardpaniclesdisperSed，suCh鹊仃aditionalBabbitt．AnotllerisahardmetalmatrixwitlldistributionofthesoftpaIticles，such硒越20SnCuC0pp*leadalloy．Oneismemetalmatrixwitlltlledistributionofsoftpanicles趾dhardparticlesatⅡ1es锄etiIIle，suchaSalllIIlj删m—tin—siliconbe撕

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