ZrO_2晶型对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的影响

采用粉末冶金加压烧结技术制备含单斜和立方2种晶型ZrO_2的铜基摩擦材料,研究在干摩擦及不同制动速度条件下,ZrO_2晶型对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的影响;用光学表面分析仪和扫描电子显微镜分别对试样磨损表面形貌及磨屑形貌进行观察,探究ZrO_2晶型对粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的作用机制。结果表明:在相同条件下,含单斜相ZrO_2摩擦材料的摩擦因数及磨损量均高于含立方相ZrO_2的摩擦材料;随着制动速度的升高,2种材料的摩擦因数均降低,而含立方相ZrO_2材料摩擦因数降幅较小,同时两者的磨损量均呈现先上升后降低的趋势。随制动速度提升,含单斜相ZrO_2的摩擦材料主要磨损机制由黏着磨损与犁削磨损转变为剥层磨损;而含立方相ZrO_2的摩擦材料主要磨损机制由犁削磨损转变为犁削磨损与氧化磨损,最后转变为剥层磨损。

渗铜量对颗粒强化铁基材料显微组织的影响

采用烧结-熔渗和后续热处理工艺制备了Co-C r-M o-S i颗粒强化的铁基粉末冶金材料,利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析技术,研究了不同渗铜量对材料显微组织的影响.研究表明:Co-C r-M o-S i硬颗粒单独存在于基体中,起颗粒强化的作用;未渗铜时,孔洞多,硬颗粒与基体界面清晰可见,结合强度差,随着渗铜量的增多,合金元素扩散程度提高,硬颗粒与基体界面结合强度好;材料的孔隙度减小,碳化物弥散分布程度提高;采用熔渗工艺并合理控制渗铜量,可获得组织均匀化、各相界面结合较好的铁基粉末冶金材料.

熔渗量对颗粒增强的高性能铁基耐磨材料性能影响的研究

为研制在某些特殊工况条件下用的高强度、高耐磨性的铁基耐磨材料,采用烧结-熔渗-热处理工艺研制出一种由Co-Cr-Mo-Si颗粒增强的铁基粉末冶金耐磨材料。结果表明:Co-Cr-Mo-Si硬颗粒单独存在于基体中,起颗粒强化的作用。未熔渗时,孔洞多,硬颗粒与基体界面清晰可见,结合强度低,材料性能较差。随着熔渗量的增多,材料的孔隙度减小,硬颗粒与基体界面结合强度好,材料性能明显提高。同时,材料的断裂主要通过铜相的撕裂,呈现明显的塑性断裂特征。因此,足够的熔渗量可获得各相界面结合较好的一种高性能铁基材料。

镍与石墨含量对新型铜基粉末冶金受电弓滑板材料性能的影响

采用粉末冶金法,在N2和H2混合气氛保护下烧结,制备以石墨和镍等为主要合金元素的新型铜基受电弓滑板材料,研究石墨含量对该材料电阻率、冲击韧性、硬度、摩擦因数和磨损性能的影响,以及镍含量对其硬度和冲击韧性的影响,并分析烧结过程中形成的弥散相和固溶体对材料的增强增韧效果。结果表明:石墨对材料密度影响较明显,石墨含量越高,材料的电阻率越大,冲击韧性越小,并且摩擦因数越小,减磨和耐磨性越好,但石墨含量超过5%时材料性能下降;随镍含量增加,受电弓滑板材料的硬度和冲击韧性都提高,但电阻率增大。石墨和镍的含量(质量分数)均为3%时,材料的电阻率为0.22μΩ·m,硬度为HB60,冲击韧性为7.1J/cm2,摩擦因数为0.19,能满足铜基受电弓滑板的使用要求。

激光功率对铜基粉末冶金摩擦材料微观组织及性能的影响

为提高铜基粉末冶金摩擦材料的综合性能指标,研究了宽带激光表面改性功率对摩擦材料微观组织及性能的影响。采用扫描电镜、X射线衍射仪对微观组织进行了表征,采用硬度计、摩擦磨损试验机等仪器对性能进行了测试。结果表明:在扫描速度1 50mm/min条件下,当激光功率低于1300W时,α-Cu的相对含量没有太大变动,随着激光功率的增加,摩擦材料中α-Cu聚合体边缘溶解加剧,大块聚合态α-Cu细小化,铜基粉末冶金层密度、硬度逐渐增加,耐磨性增强,摩擦系数提高。当激光功率超过1300W后,α-Cu的相对含量开始减少。α-Cu在有液相存在的条件下开始聚合生长变大。铜基粉末冶金层密度、硬度较快降低,磨损开始加剧,摩擦系数变大。