铁铜基粉末冶金材料制动工况下的摩擦磨损性能

采用MM3000型摩擦磨损试验机,在7种连续制动工况下分别测试铁铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦性能和耐热性能,利用扫描电镜和能谱仪分析研究两种转速(等效半径线速度)下摩擦材料的磨损机理。结果表明:在线速度为19.40 m·s^(-1)时,随着面压增加,摩擦材料的动摩擦系数略有降低。在0.44 MPa面压下,动摩擦系数为0.267~0.312;在0.80 MPa面压下,动摩擦系数为0.258~0.308。在线速度19.40 m·s^(-1)、面压0.44 MPa、单位面积制动能量268 J·cm^(-2)的连续制动工况条件下,动摩擦系数波动较大,在其他工况条件下,动摩擦系数波动较小。随着制动能量的增加,7种连续制动工况下平均动摩擦系数在0.300~0.334之间,动摩擦系数均在0.250以上,无明显衰退现象,表明铁铜基粉末冶金摩擦材料具有较好的耐热性能。在线速度为19.40 m·s^(-1)工况下,铁铜基摩擦材料的摩擦磨损机理主要为磨料磨损及氧化磨损;在线速度为30.00 m·s^(-1)工况下,铁铜基摩擦材料的摩擦磨损机理主要为疲劳磨损及氧化磨损。

铁基粉末冶金摩擦材料高能制动损伤机制

采用粉末冶金压烧技术制备铁基粉末冶金摩擦材料,研究摩擦材料在转速7500 r·min^(-1)、面压0.8 MPa、转动惯量0.045 kg·m^(2)工况下的高能制动损伤机制。结果表明:铁基粉末冶金层损伤及失效主要表现为摩擦接触面内层石墨脱落和表面裂纹两方面。表面热裂纹的萌生主要分布在基体和石墨相的界面处以及边缘脱落锐角处。微裂纹的存在降低了主裂纹继续扩展的能量,阻碍主裂纹扩展,起到提高摩擦件性能稳定的作用。

C/hBN润滑组元对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

为改善高温下材料摩擦性能的稳定性和提高润滑组元与铜基体的界面结合效果,采用粉末冶金工艺制备了C/hBN作为润滑组元的铜基粉末冶金摩擦材料,研究了C/hBN含量和化学镀铜表面改性对摩擦材料显微结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:适量添加hBN作为润滑组元能提高材料的摩擦系数和热稳定性,当C/hBN质量分数比为6∶3时,材料具有较高的摩擦系数,在350 km/h制动速度下其摩擦系数高达0.472,且磨损量相对较低,具有相对较好的综合性能;C/hBN表面镀铜后,摩擦材料的致密度提高,硬度略微下降,整体摩擦系数更加稳定,与未镀铜相比其磨损量降低了28%。C/hBN颗粒表面镀铜改善了C/hBN-Cu的界面结合,制动时摩擦表面的剥落坑数量明显减少。石墨和hBN润滑组元的综合运用及表面镀铜处理可有效提高铜基摩擦材料的摩擦磨损性能,有利于制动闸片轻量化设计,为C/hBN在铜基摩擦材料中的应用提供工艺理论依据。

烧结温度对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

为了获得摩擦系数高且稳定、耐磨性良好的铜基粉末冶金摩擦材料,采用粉末冶金工艺,调整烧结温度来改善材料性能。文章研究烧结温度对摩擦材料物理力学性能、材料组织和摩擦性能的影响。结果表明:烧结温度由780℃升高到940℃,摩擦材料的密度、硬度和抗压强度先升高后降低,摩擦系数先增大后减小,磨损量先减少后增加,烧结温度为900℃时性能最佳。此时平均摩擦系数为0.384,磨损量为16.4mg,摩擦表面平整,微裂纹少,磨损机理以黏着磨损为主。

铁含量对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

为了获得摩擦系数高且稳定、耐磨性良好的铜基粉末冶金摩擦材料,利用粉末冶金技术在烧结温度为900℃时制备铜基摩擦材料,研究了铁含量(5wt%、8wt%、11wt%、14wt%)对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响,得出最佳的铁含量配比。研究表明:随着铁含量的增多,摩擦材料的密度、硬度和抗压强度都有所增大。另外,摩擦系数上升,磨损量先下降后上升。铁质量分数为11%时耐磨性能最好,摩擦系数为0.405,磨损量为13.7mg,摩擦稳定性最好。此时摩擦表面平整,划痕和黏着磨屑少,磨损机理以黏着磨损为主。

金属基固体自润滑复合材料的研究进展

介绍固体润滑技术和固体润滑材料的应用背景和优势,总结难熔金属基、铜基、铝基、铁基和镍基等金属基固体自润滑复合材料各自的特点,讨论金属基固体自润滑复合材料的自润滑机理,指出金属基固体自润滑复合材料在研究与开发中出现的问题,介绍近年来金属基固体自润滑复合材料制备方法和研究内容方面的进展。

激光熔覆Ni45-CaF_2-WS_2自润滑涂层组织与性能

利用CO2激光器,在45号钢表面熔覆Ni45-CaF2-WS2粉末制备自润滑复合涂层,研究熔覆涂层微观组织和摩擦磨损性能及其影响规律。结果表明,熔覆过程中,WS2发生部分分解,形成新的润滑相CrxSy和CaWO4,CaF2的存在对熔池的流动性有极大的改善;涂层的室温及400℃摩擦性能测试也表明,复合自润滑涂层的摩擦因数显著降低,且Ni45-7.5CaF2-7.5WS2(质量分数,%)涂层的摩擦磨损性能较佳。

铜和石墨对铁基含油自润滑复合材料机械及摩擦学性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了铁基含油自润滑复合材料 ,考察了 Cu与石墨的含量对铁基含油自润滑复合材料的机械性能、摩擦学性能及组织结构的影响 ,并利用 X射线衍射仪、扫描电子显微镜及光学显微镜等对材料的组分、显微组织形态和结构以及磨损表面形貌等进行了系统的观察和分析 .结果表明 :添加适量 Cu的 Fe- Cu二元系材料的机械性能和摩擦学性能明显优于 Fe系材料 ,这主要是因为 Cu的加入改变了材料的微观结构 .添加适量石墨的 Fe- Cu-石墨三元系材料比 Fe- Cu二元系材料具有更优异的摩擦学性能 ,但机械性能有所下降 。

SiC颗粒强化铜基粉末冶金摩擦材料的表面形貌特征及磨损机理

采用粉末冶金方法制备铜基摩擦材料,研究SiC含量对材料摩擦磨损性能的影响,探讨材料摩擦表面和亚表面的演变规律,揭示材料的摩擦磨损机理。结果表明:不含SiC材料的摩擦表面出现大量凹坑,磨损严重,磨损机理以黏着磨损为主;当SiC含量低于6%(质量分数)时,材料表面出现较多凹坑及浅犁沟,继续提高SiC含量,凹坑数量减少直至消失,材料表面犁沟的深度及宽度增加,表面及亚表面出现裂纹,材料主要磨损机理由黏着磨损和轻微犁削磨损向剥层磨损和严重犁削磨损转变。

石墨粒度对Cu-Fe基摩擦材料性能的影响

采用 MM- 10 0 0型摩擦磨损试验机研究了石墨粒度对 Cu- Fe基摩擦材料性能的影响 .研究结果表明 :随着石墨粒度的细化 ,材料的硬度提高而强度降低 ;材料及偶件的磨损增大 ;此外 ,石墨粒度对 Cu-

空间摩擦学及其材料的研究进展

综述了空间苛刻服役环境及其对空间摩擦学材料性能影响的研究,深入分析了空间环境对空间摩擦材料、空间耐磨材料和空间减摩材料摩擦磨损机理的影响。空间摩擦材料主要应用于空间对接机构及空间机械臂中,应具有稳定的摩擦力矩与优良的抗黏着磨损性能。空间耐磨材料主要应用于空间轴承、齿轮和密封件等部件中,如FeAl金属间化合物在高温下抗蠕变性急剧下降,常通过添加金属元素(Ce,Cr,Mn,Mo,Nb,W等)及固体润滑剂提高材料抗蠕变性能;Ti及其合金常通过表面改性改善黏着性;与基体结合性良好的耐磨涂层可以较大程度的改善材料的耐磨性。空间减摩材料主要指润滑剂与自润滑材料,如软金属Pb、高分子材料PI和PTFE等,以及某些金属的氧化物,氟化物和硫化物等,能较好地降低材料表面的摩擦因数。随着航天科技的发展,亟须开发新型高性能空间摩擦学材料,建立摩擦学材料数据库,以应对国际航天技术发展的挑战。

高速列车铁基烧结闸片材料的摩擦磨损性能研究

采用粉末冶金工艺 ,通过对材料组成和工艺等的实验研究 ,获得了一种铁基烧结闸片材料 ,对材料的物理机械性能、摩擦磨损性能和微观组织结构等进行了分析测试 ,探讨了烧结摩擦材料的摩擦磨损机理以及材料微观组织结构与摩擦磨损性能之间的关系 .结果表明 :该材料摩擦系数较高 (0 .31) ,磨损率低 (0 .0 0 2 2 mm/次 ) ,摩擦稳定性优良 ;同时具有良好的物理机械性能 ,是一种潜在的高速列车制动闸片材料 .烧结摩擦材料的摩擦机理归于啮合和粘着 。

摩擦面温度对铁基摩擦材料摩擦磨损性能影响机理的研究

研究了摩擦过程中摩擦面温度对铁基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响机理。研究表明 ,随着摩擦速度的提高 ,摩擦面温度不断上升 ,材料的摩擦系数、磨损量都呈现先降低后升高的趋势 ;同时 ,材料摩擦面层也发生了一系列的物理化学变化 ,摩擦层逐渐形成 ,在高速时 。

合金元素锌/镍对铜基粉末冶金刹车材料的影响

通过对比研究了合金元素锌和镍对铜基粉末冶金刹车材料性能的影响规律。研究结果表明:铜锡合金基体中加入少量Zn能提高材料的摩擦因数,继续增加Zn含量,摩擦因数反而降低。高转速摩擦条件下,Zn能提高材料的耐磨性能;铜锡合金基体中加入少量N i能提高材料的摩擦因数和耐磨性能。基体中Zn、N i含量不宜过高,N i比Zn更有利于提高铜基刹车材料的综合性能。

石墨与MoS_2配比对空间对接用摩擦材料性能的影响

采用粉末冶金技术制备含石墨与MoS2的空间对接机构用铜基摩擦材料,研究石墨与MoS2的配比(石墨与MoS2的质量比)对材料的显微组织、物理性能和摩擦学性能的影响。结果表明:随着MoS2含量的增加(石墨含量相应地减少),材料的显微组织逐渐趋向均匀,其密度与表观硬度逐渐增加;当石墨与MoS2的质量比为4:8时,摩擦材料具有较高的摩擦因数、较高的摩擦因数稳定度和较小的磨损量,且大气与低真空中的摩擦因数相差较小;大气与低真空下的对比实验验证了材料具有良好的真空摩擦学性能。

MoS_2对铁基摩擦材料烧结行为及力学性能的影响

MoS2作为润滑组元广泛应用于粉末冶金摩擦材料中。采用X射线衍射和能谱微区成份分析的方法,深入系统地探讨了铁基摩擦材料中MoS2的烧结行为,同时研究MoS2对这些材料力学性能的影响。结果表明:在烧结过程中,铁基摩擦材料中MoS2会分解为S与Mo,且分解后的S、Mo活性很大,与材料中其他组元相互作用,或产生液相,促进烧结致密化过程;随MoS2质量分数从0增加到8%,材料的物理-力学性能先升高后降低,MoS2含量为4%的材料性能最佳。

铁含量对铜-铁基摩擦材料性能的影响

研究了 Ｃｕ Ｆｅ 基粉末冶金摩擦材料中 Ｆｅ 和 Ｃｕ 含量变化对材料机械及摩擦磨损性能的影响．结果表明：随 Ｆｅ 含量增加（ Ｃｕ 含量相应减少），材料的抗弯强度、抗压强度及硬度逐渐增大； Ｆｅ 质量分数为 ２０％ 时材料的摩擦系数高且平稳。

高速列车粉末冶金制动闸片材料研究

针对高速列车制动闸片材料的性能要求,采用粉末冶金工艺,通过对材料组元和工艺参数的试验研究,制备了4种体系配方的铁基摩擦材料,对其力学性能和摩擦磨损性能进行了测试,从中获得了一种动摩擦因数高(0.31)、磨损率低(2.2μm/面·次)、摩擦稳定系数高(88.9%)并且具有良好力学性能的铁基摩擦材料,对材料显微组织和表面形貌进行了观测和比较,并探讨了显微组织与材料摩擦学特性之间的关系,提出了影响材料摩擦磨损性能的三个关键因素。

不同温度下微波烧结Fe-Cu-C的性能

对微波烧结Fe-2Cu-0.6C粉末冶金材料进行探索性研究,研究不同烧结温度下微波烧结样品的性能和显微组织,并与相同温度下的常规烧结样品进行对比。研究结果表明:与常规烧结相比,微波烧结可得到较高的烧结密度以及较高的抗拉强度和伸长率,两者的洛氏硬度相当;微波烧结样品在1150℃时性能最佳,密度为7.20g/cm3,抗拉强度为413.90MPa,洛氏硬度为HRB75;微波烧结样品具有良好的微观结构,即小的、近圆形且均匀分布的孔隙结构,从而也有利于获得细小的晶粒和较高的致密度;微波烧结与常规烧结相比,样品具有更多片状和粒状珠光体,能显著改善其性能。

粉末冶金高温金属基固体自润滑材料

对粉末冶金高温金属基固体自润滑材料的研制开发与应用情况进行了综合论述 。