金属基固体自润滑复合材料研究现状及展望

随着当今世界工业化进程的推进,金属基固体自润滑复合材料因其独特的润滑性能受到广泛的关注,成为润滑领域一个重要的研究方向.介绍了金属基固体自润滑材料的主要制备方法和特点以及固体润滑剂的主要种类、制备方法和特性,总结了近年来国内外对铜基、铝基、镍基、银基和铁基等金属基固体自润滑复合材料的研究进展,并对金属基固体自润滑复合材料未来的发展进行了展望.

装饰用铜基仿金合金研究进展

装饰用铜合金尤其是仿金铜合金由于外表大方美观、光泽度好而深受追捧.但是受环境因素的影响,合金受汗液或二氧化硫等腐蚀气体腐蚀后,表面美观度大受影响.因此仿金合金的金色度、耐腐蚀和抗变色等综合性能的研究尤为重要.介绍了铜基仿金合金与黄金色度相近的物理学原理,以及利用CIE LAB色空间分析计算仿金合金色度的方法;综述了仿金合金的国内外研究现状,指出仿金合金的研究主要集中于耐腐蚀和抗变色方面;阐述了Zn、Al、Sn、Si、In等合金元素对仿金铜合金色度和抗变色行为的作用及其影响机理.

非真空熔炼制备Cu-0.37Cr-0.046Sn合金的时效动力学研究

采用非真空熔炼制备了Cu-0.37Cr-0.046Sn合金铸锭,并进行了热挤压—冷拉—固溶(980℃/1 h,水淬)—冷拉—时效等。研究了时效处理对合金性能影响以及不同温度下该合金的时效析出动力学。结果表明:经450℃/2 h时效后,合金抗拉强度和电导率分别提高到503 MPa和90.1%IACS。通过对电导率与析出相体积分数关系的分析,确定了合金在不同温度下时效的相变动力学Avrami方程和电导率方程,并绘制等温转变动力学曲线。

添加微量钛对Cu-Cr合金组织与性能的影响

采用大气熔炼制备0.11Ti和0.21Ti含量Cu-Cr-Ti合金铸坯,经热轧—固溶—冷轧—时效工序制备带材,研究钛添加量和热处理工艺对合金性能和组织的影响。结果表明,采用400℃、8 h时效工艺,Cu-0.55Cr-0.11Ti合金具有较好的综合性能,硬度、电导率和抗拉强度分别为125 HV1、72.3%IACS和517 MPa,采用450℃、4 h时效工艺,Cu-0.48Cr-0.21Ti合金具有较好的综合性能,合金硬度、电导率和抗拉强度分别为126 HV1、52.3%IACS和523 MPa。时效态两种合金在500℃保温1 h硬度仍高于初始硬度85%。钛含量提高对时效态Cu-Cr合金的导电性能影响显著,钛含量从0.11%提高至0.21%,峰值时效态合金的电导率降低28.4%,钛含量对合金硬度和强度的影响不大。铬在Cu-Cr-Ti合金中的主要存在形式为第二相粒子,钛的主要存在形式为溶质原子,立方相的形成是合金高温性能提高的主要原因。

铅黄铜复合分离法除Pb工艺探讨

简述了目前国内外铅黄铜除Pb工艺的现状,在分析复合分离法除Pb的理论基础上得出了Ca元素除Pb的可行性.归纳总结了Si-Ca及Mg-Ca除Pb剂对除Pb效果的影响及对除Pb后合金性能的影响.Si-Ca除Pb剂除Pb后,黄铜熔体中的Pb脱除率达到83%,但除Pb后黄铜基体中Si含量超标;Mg-Ca除Pb剂除Pb后,黄铜熔体中的Pb脱除率达到77.3%,基体中添加的Mg与Cu形成Cu_2Mg金属间化合物,在切削过程中起到与游离Pb相似的润滑、断屑作用,从而实现铅黄铜的脱Pb及再生环保易切削黄铜的开发.

SPS制备致密Ti_3SiC_2/Al复合材料的组织及性能研究

采用脉冲放电等离子烧结(SPS)方法制备了Ti_3SiC_2/Al基复合材料,研究了烧结温度和时间对复合材料组织及性能的影响。结果表明,Ti_3SiC_2颗粒在SPS制备过程中未发生显著分解,复合材料在制备过程中也未发生明显的界面反应,外加增强体颗粒形状完整,均匀分布于基体晶粒的晶界处。随着烧结温度的升高,复合材料的致密度和硬度逐渐增大,摩擦系数和磨损量逐渐减小。随着烧结时间的延长,致密度和硬度先增大后减小,摩擦系数和磨损量先降低后增加。当烧结温度为600℃、烧结时间为10 min时,复合材料致密度达96.6%,显微硬度达38 HV0.2,稳定干摩擦系数约为0.3,磨损量0.32!10-2g。

MAX/金属基自润滑复合材料摩擦学研究

金属基自润滑复合材料因具有优良的力学性能及自润滑性能而受到广泛的关注.首先,介绍MAX相的结构、性能以及MAX相固体润滑剂的应用背景和优势.综述国内外金属基自润滑复合材料的研究进展.然后,讨论MAX/金属基自润滑复合材料的润滑机理并建立润滑模型.最后,展望MAX/金属基自润滑复合材料的研究前景.

Si对Ti_3SiC_2/Al复合材料的摩擦性能影响

MAX相因其独特的晶体结构和优良的自润滑性能受到广泛的关注,作为新型固体润滑剂添加到金属基复合材料可获得良好的摩擦磨损性能.采用铝粉、硅粉、Ti_3SiC_2粉为原材料,通过冷压成型无压烧结法制备了Ti_3SiC_2增强铝硅基复合材料.研究发现,复合材料的组成物相除Al、Si及外加Ti_3SiC_2相之外,在烧结的过程中生成了Al_2O_3和Al_4C_3.随着硅元素含量质量分数的增加,大的圆球形Ti_3SiC_2逐渐减小,摩擦系数和磨损失重均呈现先减小后增大的规律.当硅的含量为12.5%时,摩擦系数最低,其值为0.18,磨损失重也达最低;随着硅含量的增加,材料的硬度先增大后趋于平缓,致密度呈线性下降趋势.通过磨损表面SEM分析初步揭示了金属基自润滑的机理,复合材料的磨损机制为磨粒磨损、剥层磨损和氧化磨损并存.