15m/s速度下共晶铝锰基复合材料的冲蚀磨损性能的研究

作     者：张曼 

作者单位：新疆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘炳

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：复合材料 冲蚀速度 磨粒含量 磨粒粒径 

摘      要：新疆地区水资源十分匮乏，节水灌溉提高水资源的利用率是发展新疆的必经之路，但由于新疆地区高矿化度的水质特点及特殊的地理环境严重缩短了传统金属材质节水部件的使用寿命，因此，研发新的低成本的节水灌溉材料是改善新疆水资源缺乏和利用率低的关键举措。本课题结合新疆地区实际情况以提高新疆地区节水灌溉器材的使用寿命为目的，在实验的基础上，采用搅拌铸造法制备了Al-2.15%Mn合金和Al2O3颗粒增强Al-2.06%Mn复合材料，对比分析了两种材料的化学成分与金相图。在15m/s的冲蚀速度下，用旋转冲蚀磨损实验机对两种材料进行冲蚀磨损实验，根据实验数据对两种材料的冲蚀磨损规律进行研究。用微观扫面电镜对冲蚀磨损后的试样进行扫描，分析了两种材料的冲蚀磨损形貌图。 结果表明： Al-2.15%Mn合金的中铝锰化合物呈杆状聚集分布于铝基体中，Al2O3颗粒增强Al-2.06%Mn复合材料中铝锰化合物呈网状均匀分布于基体中，δ-Al2O3颗粒均匀弥散于基体中;随着冲蚀磨损速度的增加Al-2.15%Mn合金和Al2O3颗粒增强Al-2.06%Mn复合材料的失重率增成指数倍增长;在15m/s的冲蚀速度下Al-2.15%Mn合金与Al-2.06%Mn复合材料的抗冲蚀磨损性能的差异相对低速度下的更为明显，冲蚀磨损速度越大Al-2.06%Mn复合材料的抗冲蚀磨损性能越优越;在15m/s的冲蚀速度下，磨粒含量对Al-2.06%Mn复合材料的冲蚀磨损失重率的影响较低速度下的小;高速度下，Al-2.15%Mn合金与Al-2.06%Mn复合材料在磨粒粒径为0.053～0.106mm处的抗冲蚀率的差值比其它粒径下大。