La_2O_3和WSi_2增强MoSi_2基复合材料的摩擦磨损性能研究

选用MRH-5A型环-块摩擦磨损试验机测定了3种载荷和2种转速条件下La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料在滑动干摩擦时的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜分析了复合材料磨损表面形貌.结果表明:La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的抗磨性能优于MoSi2及WSi2/MoSi2材料;当载荷与速度乘积(pv)值小于183.04N·m/s时,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的磨损质量损失仅为相同条件下MoSi2的1/4～1/6和WSi2/MoSi2的1/2;这是由于La2O3和WSi2复合增强相存在硬化和韧化协同作用所致;随着pv值增加,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料依次呈现犁削、粘着磨损和疲劳磨损特征.     

La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的摩擦磨损性能研究

选用MRH-5A型环-块摩擦磨损试验机测定了3种载荷和2种转速条件下La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料在滑动干摩擦时的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜分析了复合材料磨损表面形貌.结果表明:La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的抗磨性能优于MoSi2及WSi2/MoSi2材料;当载荷与速度乘积(pv)值小于183.04N·m/s时,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的磨损质量损失仅为相同条件下MoSi2的1/4～1/6和WSi2/MoSi2的1/2;这是由于La2O3和WSi2复合增强相存在硬化和韧化协同作用所致;随着pv值增加,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料依次呈现犁削、粘着磨损和疲劳磨损特征.     

La2O3-Mo5Si3/MoSi2复合材料的高温氧化行为

研究了0．8％La2O3-MosSi3／MoSi2复合材料在1200℃空气中的高温氧化行为。结果表明：0．8％稀土和MoSi3的加入，使材料的抗氧化性能降低。MosSi3含量越高，材料的抗氧化性能越差。当MosSi3含量低于30％时，在氧化初始阶段，质量变化呈直线下降，随着氧化的进行，氧化逐渐增重，材料表面形成较致密的SiO2阻止了材料的进一步氧化，使得氧化增重较小。而0．8％La2O3-40％Mo5Si3／MoSi2复合材料却出现了“粉化”现象。0．8％La2O3．MosSi3／MoSi2复合材料抗氧化性能的降低，归因于Mo5Si3差的抗氧化性和材料致密度的降低；另外，稀土和Mo5Si3的加入，细化了材料的晶粒，使晶界面积增加，加速了氧在晶界中的扩散，促进了材料的氧化。     

稀土对MoSi2力学性能和抗氧化性能的影响

采用自蔓延和真空烧结方法制备了掺杂0．9％La2O3的MoSi2基复合材料，利用热重分析法，SEM和X射线考察了La2O3颗粒对MoSi2力学性能、抗氧化特性以及循环氧化后力学性能的影响。结果表明，与纯MoSi2相比，RE／MoSi2材料的弯曲强度和断裂韧性分别提高了46％和78％；稀土对MoSi2材料的强韧化机制主要是细晶强化、弥散强化和细晶韧化。RE／MoSi2的氧化增重是纯MoSi2的2．5倍，稀土使MoSiz材料的抗氧化性能降低。由于纯MoSi2材料氧化后的晶粒长大，其抗弯强度比氧化前降低了17％。稀土对MoSi2氧化时的晶粒长大倾向有抑制作用，使得RE／MoSi2材料的抗弯强度基本不变。     

MoSi2-Mo5Si3-Mo5SiB2/SiC配对副的摩擦磨损性能

MoSi₂-Mo₅Si₃-Mo₅SiB₂复合材料是一种很有发展前景的高温耐磨材料，但MoSi₂-Mo₅Si₃-Mo₅SiB₂/SiC配对副的干滑动摩擦磨损性能尚不清楚. 本文中通过销-盘式干滑动摩擦磨损试验，考察了MoSi₂-Mo₅Si₃-Mo₅SiB₂/SiC配对副在不同温度(25~1 000 ℃)和载荷下(2.5~10 N)的摩擦学特性. 结果表明:试验温度和载荷对MoSi₂-Mo₅Si₃-Mo₅SiB₂/SiC配对副的摩擦系数影响较大，而对其磨损率影响较小. 载荷为5 N时，在25~1 000 ℃区间，摩擦系数和磨损率分别在0.11~0.43和0.513×10-7~0.544×10-7 mm3/(N·m)范围；在25~400 ℃时，磨损机制以轻微的氧化和黏着磨损为主，在600~1 000 ℃磨损机制主要表现为严重的氧化和黏着磨损. 在1 000 ℃时，随着载荷(2.5~10 N)的增加，摩擦系数和磨损率分别为0.29~0.38和0.540×10-7~0.547×10-7 mm3/(N·m)；载荷为2.5~10 N时，始终存在黏着和氧化磨损；载荷为7.5~10 N时，材料磨损表面还伴随碾压塑性变形的特征.