材料研究学报

作者：王慧明, 王金龙, 李应举, 张宏毅, 吕晓仁

单位：1 沈阳工业大学机械工程学院 沈阳 1108702 中国科学院金属研究所 沈阳 1101793 沈阳航天三菱汽车发动机制造有限公司 沈阳 110179

关键词：材料表面与界面,镁合金,冷喷涂,摩擦磨损,有限元分析

基金：国防科技重点实验室基金(JCKY61420052021)

用冷喷涂技术在AZ91镁合金基体上制备出不同Al2O3含量(0%、15%、30%、45%)的复合涂层，测量Al2O3的沉积效率和涂层的孔隙率，进行往复干摩擦磨损实验并计算磨损沟壑体积，研究了Al2O3含量、载荷、频率对Al基复合涂层摩擦磨损行为的影响。建立Al基复合涂层的有限元模型，用嵌入Archard模型的摩擦磨损子程序得到了有限元磨损量仿真值并将其与磨损实验值对比。结果表明，随着Al2O3含量的提高复合涂层的孔隙率降低，Al2O3颗粒的沉积效率和耐磨性提高。在载荷为2 N、频率为1 Hz条件下Al2O3含量为0%、30%、45%的Al基复合涂层其有限元磨损量仿真值与实验值的差小于4%，证明了有限元模型的正确性。在此工况下用该模型计算出Al2O3含量为15%的涂层其有限元磨损量的仿真值为0.0249 mm3，与试验磨损量的差为5.9574%，表明此模型具有普适性。

来源：2024年第12期

《材料研究学报》期刊编辑部

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