銅鉍石墨滑動(dòng)軸承材料摩擦學(xué)特性研究.pdf

1、鉛作為銅基滑動(dòng)軸承材料中重要的減摩、耐磨、抗粘著組元而得到廣泛應(yīng)用。然而，鉛是一種有害有毒元素，隨著人類(lèi)對(duì)自身健康意識(shí)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，產(chǎn)品無(wú)鉛化勢(shì)在必行。本文選用無(wú)毒低熔點(diǎn)金屬元素鉍和石墨作為復(fù)合潤(rùn)滑組元，以期利用石墨的減摩耐磨特性與鉍的抗粘著特性的協(xié)同作用取代銅鉛軸承材料中的鉛，實(shí)現(xiàn)銅基軸承材料無(wú)鉛化。采用常規(guī)的粉末冶金方法制備了銅鉍/石墨滑動(dòng)軸承材料，并開(kāi)展了不同工況條件下的摩擦學(xué)特性研究，利用掃描電子顯微鏡、EDS能譜儀

2、、光學(xué)顯微鏡等微觀分析手段對(duì)材料的顯微組織結(jié)構(gòu)、磨痕表面形貌以及磨痕表面的化學(xué)組分進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，探討了銅鉍/石墨滑動(dòng)軸承材料的摩擦磨損機(jī)理。
　　 摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果表明，干摩擦條件下，雖然鉍的加入對(duì)銅基軸承材料的減摩、抗粘著特性有一定改善作用，但其磨損顆粒的脆性剝落，導(dǎo)致該材料磨損量明顯增大，耐磨性較差，表明銅鉍軸承材料不宜在干摩擦條件下使用。油潤(rùn)滑條件下，無(wú)鉛銅鉍軸承材料潤(rùn)滑油膜損傷小，Bi與潤(rùn)滑油有協(xié)同作用而體現(xiàn)出較好的

3、減摩、抗粘著性能。無(wú)論是干摩擦還是油潤(rùn)滑條件下，添加適宜含量石墨后，都能使銅鉍石墨軸承材料的減摩耐磨性能有明顯提高，當(dāng)石墨含量為2wt％時(shí)，石墨與鉍已體現(xiàn)較好的協(xié)同作用，而鍍銅石墨和鉍在減摩、耐磨與抗粘著特性方面體現(xiàn)了更好的協(xié)同作用效果。
　　 由于摩擦熱的作用，摩擦磨損過(guò)程中銅鉍軸承材料中的低熔點(diǎn)組元鉍會(huì)在摩擦副表面直接接觸區(qū)域熔融、析出，降低接觸區(qū)域的剪切強(qiáng)度，穩(wěn)定摩擦副的運(yùn)行;銅鉍石墨軸承材料中的石墨在摩擦力作用下，鋪覆展