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运用原位反应合成法制备了Al-ZrO2、Al-ZrO2-B、Al-ZrO2-C系铝基复合材料。在销盘式磨损机上测试了材料的摩擦系数并得到磨损量变化曲线,结合磨面的SEM图像、EDS能谱分析及亚表层的金相照片,系统分析了常温和高温下滑动路程、滑动速度、载荷、增强相体积分数等因素对材料干摩擦磨损性能的影响。最后结合磨损机制的基础理论,探讨了不同复合材料的磨损机理。常温时在相同的磨损条件下,Al-ZrO2系耐磨性最差,磨面易出现垂直于滑行方向的微裂纹。Al-ZrO2-B系、Al-ZrO2-C系的耐磨性依次提高。增强相中Al3Zr在亚表层受弯曲应力,易产生微裂纹,在接近磨面表层时碎裂成磨粒,对基体产生犁削作用,对耐磨性的提高不利;而ZrB2与ZrC组织细小,分布均匀,细化了基体,改善了组织分布,对提高耐磨性有利。增强相体积分数为30%的复合材料比20%的耐磨性高。Al-ZrO2-X系铝基复合材料的磨损量与滑动路程呈良好的线性关系,摩擦系数均值变化不大,Al-ZrO2系的波动幅度最小。Al-ZrO2-X系铝基复合材料的磨损量随载荷的增加不断增大。常温时,摩擦系数随载荷的增加略有上升,Al-ZrO2系材料的摩擦系数波动幅度随载荷增加先逐渐变小,到80N时再次变大,而Al-ZrO2-B系和Al-ZrO2-C系材料的波动幅度则是逐渐减小。373K时,Al-ZrO2系的摩擦系数随载荷的增加而升高,而其它系则是逐渐变小,且波动幅度逐渐减小。473K时,Al-ZrO2系的摩擦系数极不稳定,在滑动路程到100m时发生严重磨损导致实验终止,说明B和C组元的加入有利于提高材料的耐磨性。Al-ZrO2-X系铝基复合材料的磨损量与滑动速度的变化规律相似,常温时磨损量的峰值发生在0.8m/s左右,实验温度提高时,该峰值将向速度减小的方向移动。常温时摩擦系数随滑动速度的提高有所下降,而373K时是先增大再变小,473K时则几乎不变,很稳定。Al-ZrO2-X系铝基复合材料的显微组织总体上可分为三种类型。第一种,偏聚颗粒Al2O3+棒状物Al3Zr,磨损以磨料磨损为主,粘着磨损、氧化磨损为辅;第二种,均匀颗粒+棒状物Al3Zr,磨料磨损减弱,粘着磨损加强;第三种,均匀颗粒,磨损以粘着磨损为主,磨料磨损、氧化磨损为辅。