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 。

陶瓷刀具硬态车削铁基烧结合金的磨损性能

通过对Al2O3 /(W,Ti)C陶瓷刀具硬态车削铁基烧结合金的试验研究,分析了刀具的磨损特性及机理,探讨了切削参数、材料特性对刀具磨损的影响.结果表明:Al2O3 基陶瓷刀具是硬态车削铁基烧结合金的一种较理想的刀具材料,其主要磨损机制为伴随有微崩刃和剥落的磨粒磨损和粘附磨损;当切削速度过高时,刀具的破损为主要失效形式.

用铁基烧结助剂制备金刚石聚晶的研究

通过高温高压下金刚石再生长烧结方法,采用细粒度金刚石微粉作原料,铁基金属微粉作烧结助剂,在六面顶超高压设备上进行了金刚石聚晶的制备。研究了铁基金属和金刚石微粉体系再生长烧结的温度压力条件,并通过高倍光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X-ray衍射、Raman光谱等测试手段对金刚石聚晶样品进行了内部成分和微观形貌分析。研究结果表明,在5.8GPa,1550℃条件下制备的PCD材料内部比较均匀致密。X-ray衍射和Raman光谱测试结果表明,在更高的温度条件下制备的样品内部有少量的石墨化。另外,样品内部还有部分碳化铁的存在。因此,我们认为,用Fe基烧结助剂制备的PCD材料内部除存在金刚石的自成键外,还有金刚石与金刚石之间通过铁碳键把金刚石烧结在一起的一种机制。

激光表面淬火后铁基烧结凸轮的组织与性能研究

本论文研究了铁基烧结凸轮材料经宽带激光表面淬火前后的显微组织、硬度及其摩擦学特性。研究结果表明:经激光表面淬火后,铁基烧结凸轮材料的耐磨性得到了显著的改善,摩擦系数也明显降低。在摩擦过程中,摩擦表面形成一具有高硬度的表面层,在摩擦表面层的最表层还覆盖着一层表面膜。该表面膜的存在可进一步改善铁基烧结凸轮材料的耐磨性。

激光淬火铁基烧结材料的摩擦与磨损

研究了两种不同成分铁基烧结材料经宽带激光表面处理后的显微组织和摩擦学特性。结果表明 ,铁基烧结材料的耐磨性显著提高。两种材料相比 ,在较低载荷下 ,组织为孪晶马氏体 /位错马氏体混合材料具有较好的摩擦学特性。而在较高载荷下 ,组织为马氏体

缺口形状对铁基烧结材料冲击韧度的影响

冲击韧度是评价材料性能的一个重要指标,同种材料在不同缺口形状下的冲击韧度是不同的。对不同缺口形状的铁基烧结材料进行了室温冲击试验,研究了缺口形状对冲击韧度、冲击断口形貌以及断口附近裂纹微观形貌的影响,试样的缺口形状有半圆型、U型、Ⅰ型、V型和无缺口5种,其中V型缺口的缺口角度又有45°,90°,120°3种。结果表明:无缺口试样的冲击韧度最大,其平均值为9.86J·cm^(-2),远远超出有缺口试样的;半圆型缺口试样的冲击韧度为2.70J·cm^(-2),U型缺口试样的冲击韧度为2.46J·cm^(-2),较半圆型缺口试样的略小;Ⅰ型和3种V型缺口试样的冲击韧度相差甚小,且比U型缺口试样的要低;无缺口试样的冲击断口有明显塑性变形,断口附近产生的裂纹多,分布范围较广;有缺口试样的冲击断口塑性变形不明显,断口附近裂纹少,且分布范围局限在断口处。

铁基烧结材料的离子氮碳共渗处理

对不同化学成分的铁基烧结零件材料进行离子氮碳共渗处理 ,观察工艺参数和合金元素对共渗层相组成、渗层深度、硬度的影响。试验结果表明 :共渗温度、时间、气氛等工艺参数以及在Fe C烧结材料中添加Mo、Cu等合金元素 ,明显影响渗层深度和表面硬度。对铁基烧结零件材料进行离子氮碳共渗处理 ,当保温时间为 2～ 3h ,C3H6O(丙酮 )输入量为保护气氛总体积的 7% (体积分数 ,下同 )时 :材料密度为 6 7g/cm3 的Fe C材料 ,在 5 6 0～ 6 2 0℃ ,可获得 5 30～ 770HV0 1的表面硬度 ,渗层深度为 0 15～ 0 6 5mm ,其中化合物层厚度为 12～ 2 3μm ;Fe C Cu材料 ,在 5 6 0～ 5 80℃ ,可获得 6 40～ 6 5 0HV0 1的表面硬度 ,渗层深度为 0 2 3～0 38mm ,其中化合物层厚度为 8～ 12 μm ;Fe C Cu Mo材料 ,在 5 6 0～ 5 80℃ ,可获得 76 0～ 880HV0 1的表面硬度 ,渗层深度为 0 17～ 0 2 5mm ,其中化合物层厚度为 8～

高温退火和添加Si对仿M10铁基烧结合金显微组织的影响

在一种仿M10粉末冶金铁基烧结合金显微组织中出现了针状碳化物,通过高温退火和添加Si元素的方式研究了针状碳化物的演变特征。采用X射线衍射和能谱分析确认了这是一种M2C型碳化物。结果表明:M2C是一种稳定性较高的亚稳相,高温退火时Mo、Cr、V元素向基体内扩散使M2C可以断裂、球化和分解。提高退火温度能加快针状碳化物形貌和结构的转变。Si元素可进入更稳定的M6C型碳化物中,抑制M2C的形成,显微组织中针状和块状碳化物共存。

宽带激光扫描铁基烧结材料的耐磨性研究

研究了两种不同成分铁基烧结材料激光扫描后的显微组织和摩擦学特性。结果表明,经宽带激光表面处理后,铁基烧结材料的耐磨性显著提高。两种材料比较,在较低载荷下,具有孪晶马氏体/位错马氏体混合组织的材料具有较好的摩擦学特性;而在较高载荷下,具有马氏体/下贝氏体复相组织的材料具有较好的摩擦学特性。

稀土氧化物对铁基烧结材料性能的影响

本文研究了添加稀土氧化物对铁基烧结材料的影响。探索了稀土氧化物加入后在烧结材料中的作用机理。试验结果:采用一般粉末冶金生产工艺,当加入二氧化铈为0.5％,其性能最优,比未加入CeO_2的材料,其抗拉强度提高1.3～7.7％,冲击性能提高19.2～52.0％,延伸率提高46.1～57.6％。分析表明稀土氧化物主要能使材料晶粒细化且均匀、提高材料结合强度,因而在烧结材料中添加稀土氧化物是使其性能提高的有效手段之一。

粉末冶金铁基烧结炉的现状与展望

评述了国内外粉末冶金铁基烧结炉的发展动向和具体改进装备。即功能带设计、脱蜡装置,烧结带气氛控制,淬火带的设想,加热元件配置及新型可塑性耐火材料。

稀土氧化物对铁基烧结材料性能的影响

本文研究了添加稀土氧化物对铁基烧结材料的影响，探索了稀土氧化物加入后在烧结材料中的作用机理。

纳米Fe-Cu粉末的制备及其对铁基压坯烧结行为的影响

以化学共沉淀法制备出纳米Fe -Cu复合粉末并对其性能进行了表征 .分别以此纳米Fe -Cu粉末和电解Cu粉与铁粉进行混合获得铁基粉末混合料 ,成形压坯在H2 气氛中于不同温度下进行烧结 ,测定其加入不同形态Cu(合金 )粉末铁基烧结坯的烧结性能 .结果表明 ,在相同的Cu添加量及烧结条件下 ,添加纳米Fe -Cu粉末较加入电解Cu粉于铁基压坯中可以明显地提高压坯烧结后的密度、硬度及强度等性能 ;而添加纳米Fe -Cu粉末压坯在较低温度下烧结即可达到添加电解Cu粉压坯在较高温度下烧结后的性能水平 ,说明采用纳米Fe -Cu粉末形式向铁基压坯中引入Cu有利于制备高密度。

稀土对高合金铁基凸轮烧结材料组织与性能的影响

研究了在铁基凸轮烧结材料中添加稀土后,稀土对材料的组织及力学性能的影响。结果表明,加入一定量的稀土可以提高烧结密度,促进材料致密化,细化试样晶粒,改善碳化物形状,提高材料的硬度和冲击韧度,改善试样的耐磨性。当稀土添加量为0.2%时,试样的综合力学性能最好,与未添加稀土试样相比,硬度提高了11%,冲击韧度提高了48%,耐磨性明显提高。

双层烧结铁基材料的制备及其组织性能

采用加压烧结工艺制备了双层烧结铁基材料,研究了合金元素对高合金层烧结致密化的影响及其在界面区的分布规律,分析了该材料的显微组织和力学性能。研究结果表明:提高C和Mo的含量有利于高合金层的致密化,而提高V含量阻碍其致密化。双层烧结铁基材料综合了高合金层和基体层的优点,抗弯强度达1 980 MPa,冲击韧性达18 J/cm2,洛氏硬度为50。高合金层呈脆性解理断裂,基体层呈韧性断裂;C和Mo和V在界面区的扩散受到抑制,其中Mo和V集中分布在碳化物中;Cr在界面区有一定程度的扩散,Cr在高合金层中的分布相对均匀。

一种有巨大应用潜力的汽车零件工程材料——铁基粉末烧结材料

铁基粉末烧结材料是发展迅速和具有巨大应用潜力的工程材料。机械制品中常用铁基粉末烧结材料，它是在铁粉中加入合金元素活化烧结，形成球化孔隙，固溶强化，提高淬透性。经过热处理，充分发挥合金化的作用，因而节能、节材，具有生产效率高的优点，适宜大批量生产；具有材料多样性的特点，可满足不同用途结构零件的性能要求。

Ni、P元素对于铁基粉末冶金材料力学性能的影响

采用粉末冶金方法制备铁基烧结材料,并测试材料的硬度和压溃强度,考察了Ni、P元素对于铁基粉末冶金材料密度和力学性能的影响。结果表明:Ni不仅可以提高铁基材料中珠光体的含量,还可以显著提高材料的硬度和压溃强度,当Ni含量为3%时效果最好;添加微量P元素可以明显提高含Ni铁基材料的硬度和压溃强度,但当P含量超过0.15%后,对材料硬度的提升作用减缓,而材料的压溃强度则大幅下降。

氮化处理粉末烧结材料耐磨性研究

利用 MM—200磨损试验机研究了气体碳氮共渗和离子氮化处理铁基粉末烧结材料的氮化层对其磨损特性的影响。研究结果表明:气体碳氮共渗和离子氮化处理改善了铁基粉末冶金材料的耐磨性和磨损过程中的承载能力,离子氮化粉末冶金材料比气体氮碳共渗的粉末冶金材料具有更好的耐滑动磨损性能。

MIM Fe基合金的固溶强化

研究金属粉末注射成形(MIM)铁基合金在强还原性氢气氛烧结条件下的合金化强化效果。结果表明,添加Cu、Ni、Mo等元素能取得显著的固溶强化效果,其中成分为Fe-2Ni-2Cu-0.45Mo的机械性能达到σ_b=483 MPa,σ_s=340 MPa,δ=9％和HRB=83。