| MoSi2 增强镍基合金复合材料的制备及机械和摩擦学性能研究 | |
| 李丹 | |
| Subtype | 硕士 |
| Thesis Advisor | 周惠娣 |
| 2007-05-14 | |
| Degree Grantor | 中国科学院研究生院 |
| Department | 先进润滑与防护材料研究发展中心 |
| Degree Discipline | 材料学 |
| Keyword | 镍基合金 Mosi2 颗粒增强复合材料 高温摩擦学性能 Nickel-based Alloy Particulate Reinforced Composites Tribological Behavior At elevAted temperAtures |
| Abstract | 颗粒增强金属基复合材料以其具有比强度和比刚度高、热膨胀系数低、高温力学性能和耐磨性能优良等特点而成为近年来倍受关注的新型复合材料，并为发展为新型耐磨材料的研制提供了新的途径；以镍基合金为代表的高温合金在航空航天等高技术领域得到了广泛的应用。当镍基高温合金作为热端的运动部件使用时，人们对其高温摩擦磨损性能提出了更高的要求。因此镍基合金材料在高温条件下的摩擦、磨损和润滑性能研究日益受到重视。为此本论文采用MoSi2 作为增强相，基于粉末冶金技术，采用真空热压烧结工艺制备了MoSi2 增强镍基复合材料；初步评价了复合材料的机械性能，考察了复合材料从室温到800℃温度范围内的摩擦磨损性能；并利用扫描电子显微镜（SEM）及X 射线光电子能谱仪（XPS）等分析了不同组成的复合材料在不同温度下的磨损机制。本论文的主要研究结果如下：（1）MoSi2 增强相在镍基合金基体中具有明显的弥散强化作用，一方面使复合材料的维氏硬度显著增大，另一方面使复合材料的塑性下降，抗弯强度降低。（2）加入MoSi2 增强相使得镍基合金在室温下的摩擦系数有所降低，抗磨性能显著改善。其原因在于，MoSi2 硬质颗粒对镍基合金基体具有明显的弥散强化效应，并且在摩擦磨损过程中可以有效地起承载作用；随着MoSi2 添加量的增加，镍基合金复合材料在室温下的主要磨损机理由塑性变形向脆性微断裂逐渐转变。（3）在200～800℃的高温环境中，MoSi2 增强镍基复合材料的摩擦磨损性能优于未添加增强相的镍基合金基体；其中添加30％MoSi2 的镍基复合材料在整个温度范围内的摩擦磨损性能最佳。其原因在于，随着温度的升高，含30％MoSi2 的镍基复合材料中的MoSi2 在摩擦界面同空气中的氧气充分接触，生成具有较好高温润滑性能的MoO3 等氧化产物，MoO3 与其它金属氧化物形成高温润滑层，从而起到良好的减摩抗磨作用。温度越高，金属氧化物润滑层的形成越充分，其润滑效果也越好。以上研究结果为MoSi2 增强镍基复合材料在苛刻条件下的摩擦学性能研究积累了重要的基础数据，对金属基复合材料的摩擦学应用具有重要的理论指导意义和实际应用价值。 |
| Subject Area | 复合材料 |
| Funding Project | 磨损和表面工程组 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/3047 |
| Collection | 中国科学院材料磨损与防护重点实验室/先进润滑与防护材料研究发展中心 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 李丹. MoSi2 增强镍基合金复合材料的制备及机械和摩擦学性能研究[D]. 中国科学院研究生院,2007. |
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| 200725李丹.pdf（2187KB） | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |||
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