新型銅基自潤滑材料的制備研究.pdf

1、為了滿足零部件能在高真空(≤10<'-6>pa)中、在有腐蝕的特殊氣氛中，在超高溫、超低溫、輻照場、電磁場中，在橋梁支承部件等維修困難的地方，在避免油污染的地方，在要求永久潤滑的地方正常地運(yùn)行的需要，高性能新型銅基自潤滑材料的研究不僅具有重要的科學(xué)研究意義而且具有重要的應(yīng)用前景。由于銅具有良好的塑性和導(dǎo)熱性能，銅粉易于壓制，銅與氧的親和力小，容易燒結(jié)，在研究中采用銅作為基體材料，通過添加鎳、鎢、錫、鉛、納米氧化物和稀土氧化物等作為強(qiáng)化組

2、元，分別添加石墨、二硫化鉬和混合物作為固體潤滑劑，利用粉末冶金方法制備新型銅基自潤滑復(fù)合材料。主要利用數(shù)碼金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、顯微硬度儀和摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)等研究方法，對所制備樣品的成分組成、成型工藝、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和自潤滑機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究結(jié)果表明： 1) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以Cu-Ni-Sn-Pb的霧化合金粉末為基體，添加鎢，納米Al<,2>O<,3>強(qiáng)化相，以0.5wt％，1.0wt％，1.5wt％，2.0wt

3、％不同含量的二硫化鉬(石墨1.5wt％)和1.5wt％， 2.0wt％，2.5wt％，3wt％，4wt％不同含量石墨(二硫化鉬0.5wt％)作為固體潤滑相組成新的復(fù)合材料體系，在優(yōu)化制備工藝條件下，成功制備出了新型銅基自潤滑材料。優(yōu)化了樣品的燒結(jié)工藝為：燒結(jié)溫度880℃～920℃，時(shí)間4 h；隨著石墨含量的增加樣品的硬度降低，強(qiáng)度降低；2wt％石墨的銅基自潤滑材料綜合性能較好，其密度為6.41g/cm<'3>，硬度為38.76HV，壓潰

4、強(qiáng)度280MPa；1.5 wt％二硫化鉬的銅基自潤滑材料金相組織結(jié)構(gòu)比較均勻，其密度6.23g/cm<'3>，硬度為36.6HV，強(qiáng)度為290MPa，綜合性能較好。 2) 以Cu-Ni合金粉為基體，添加定量鎢和稀土氧化物，以二硫化鉬和不同含量石墨作為固體潤滑相組成新的復(fù)合材料體系，采用粉末冶金方法制備出了新型自潤滑材料。樣品的維氏硬度隨著燒結(jié)溫度的升高而上升。當(dāng)燒結(jié)溫度不超過940℃時(shí)，試樣的硬度隨著燒結(jié)溫度的增加而快速增大，

5、當(dāng)溫度上升到940℃時(shí)，試樣的硬度隨著燒結(jié)溫度的增加而緩慢增大，此時(shí)硬度為37.7HV。壓潰強(qiáng)度隨著溫度的升高呈先上升后下降的趨勢，910℃至940℃之間，隨著燒結(jié)溫度的增加，試樣的壓潰強(qiáng)度不斷增加，在940℃時(shí)達(dá)到最大值，此時(shí)壓潰強(qiáng)度334MPa。優(yōu)化了的工藝參數(shù)為：壓制壓力為4t，燒結(jié)溫度930℃-950℃，保溫4-5h。 3) 隨著石墨和二硫化鉬含量的增大，材料的自潤滑性能提高，這是因?yàn)楫?dāng)含量增加時(shí)，石墨和二硫化鋁形成的