超高强度纳米结构铝合金的摩擦磨损和耐腐蚀性的性能研究 - 矿冶园

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超高强度纳米结构铝合金的摩擦磨损和耐腐蚀性的性能研究

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课程介绍

纳米晶和超细晶铝合金由于具有高强度和低密度而得到了广泛关注和研究，然而对其摩擦磨损性能和耐腐蚀性能的认识还十分有限。最近我们通过调控 Al84Ni7Gd6Co3 合金的微观结构，采用非晶粉末热压方法制备出了在室温下压缩强度接近 1800 MPa，在 523 K 时压缩强度高于 1000 MPa 的纳米结构铝合金。本文基于该高强度 Al84Ni7Gd6Co3 合金，对其内部热压粉末之间界面区的变形行为、摩擦磨损性能、耐腐蚀性能以及进行了系统性研究。首先，研究表明热压粉末之间界面处产生了位错、层错等塑性变形特征，界面处的面积大小严重影响高强度 Al84Ni7Gd6Co3 合金的变形行为，随着界面处的面积增加，裂纹的扩展路径由穿过粉末内部扩展向沿粉末界面处扩展转变。其次，耐腐蚀研究发现 Al84Ni7Gd6Co3 纳米结构铝合金的主要腐蚀机制是点腐蚀和缝隙腐蚀，缝隙腐蚀主要是通过热压粉末之间的铝和孔洞处产生，从而恶化其耐腐蚀性能。最后，研究发现 Al84Ni7Gd6Co3 纳米结构铝合金具有比纯铝和 Al-12Si 合金更加优异的摩擦磨损性能，主要原因是其超高的硬度和微观结构中含有大量的纳米尺度金属间化合物，并且发现摩擦磨损过程中纳米尺度金属间化合物容易脱落导致三体磨粒磨损。