Fe含量及摩擦组元对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

以电解Cu粉、还原Fe粉、石墨等为主要原料,采用粉末冶金加压烧结工艺制备了Cu基粉末冶金摩擦材料,研究了Fe含量及SiO2、Al2O3、SiC等摩擦组元对烧结合金的显微组织、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:Fe主要影响摩擦材料的力学性能,随Fe含量的增加,摩擦材料的硬度、抗压强度和抗弯强度显著提高,Fe含量为15%(质量分数,下同)时具有高摩擦系数、较低磨损量和稳定的摩擦过程;添加摩擦组元SiC后的材料强度最高、摩擦系数最大、磨损量最小,但增加了对偶材料的磨损,加SiO2后材料摩擦系数最小、磨损量最大,Al2O3所起作用介于二者之间。     

Fe在铜基粉末冶金摩擦材料中的作用

研究了Fe在铜基粉末冶金航空摩擦材料中的摩擦磨损作用及机理。研究表明:Fe在铜基摩擦材料中起到了摩擦组分的作用,对材料的机械性能和摩擦磨损性能起到了重要的作用。Fe能提高铜基摩擦材料的强度、硬度;当Fe含量超过4%后,随Fe含量的增加,材料的摩擦系数及稳定性增加;高速摩擦条件下,Fe能促进摩擦面氧化膜的形成,减小材料的摩擦系数和磨损量。     

石墨含量对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金压烧技术制备了含不同质量分数石墨的铜基摩擦材料,研究了石墨含量对摩擦材料微观组织、磨损性能和磨损机理的影响。结果表明:铜基体的连续性随石墨含量增加而降低,动摩擦系数随石墨含量的增加先增加后降低,磨损量随着石墨含量的增加而减小;材料的磨损机理为犁沟式磨料磨损;石墨质量分数为16%时,试样动摩擦系数和静摩擦系数最高并且稳定,具有最好的摩擦磨损性能。     

氧化锆对粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

利用MM-1000摩擦磨损试验机,比较分析了SiO2、Al2O3和ZrO2三种摩擦组元对材料摩擦磨损性能的不同作用,并系统研究了不同含量氧化锆及其粒度对粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响.实验结果发现,在材料中添加适当含量和粒度的氧化锆可以使材料在高转速下具有良好的摩擦性能,且各种转速下都具有最小和稳定的磨损量.     

Al_2O_3含量对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金方法制备铜基摩擦材料,研究Al_2O_3的添加量对材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明:Al_2O_3对材料摩擦磨损性能的影响与摩擦速度密切相关;随着Al_2O_3含量增加,材料的摩擦因数提高,密度降低,硬度增加,磨损量先减小后增大,Al_2O_3质量分数为9%时,复合材料的摩擦因数较高且稳定,磨损量最小。不含Al2O3的材料摩擦表面出现大量凹坑,磨损严重,随着Al_2O_3含量提高,凹坑数量减少,弥散分布的Al_2O_3粒子能强化基体表面强度,从而导致材料磨损量降低。     

人造石墨对汽车摩擦材料性能的影响

采用干法粉末冶金混料,一次成形模具压制不同石墨含量的D465汽车刹车片,并通过LINK惯性台架试验研究人造石墨对摩擦材料性能的影响。结果表明:人造石墨对摩擦材料的理化、力学性能影响不大;随着人造石墨含量的增加,摩擦材料的摩擦系数呈现逐渐减小趋势,磨损量呈现先减小后增大的趋势;人造石墨对摩擦材料的噪音发生情况影响也呈现同样的趋势。结合理化性能,力学性能,摩擦系数,磨损数据综合比较,人造石墨含量在8%左右时,摩擦材料具有最佳的摩擦磨损性能和噪音性能。     

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，材料表面形成了比较理想的工作层。     

SiO2和莫来石对铜基摩擦材料性能的影响

重点研究了SiO2和莫来石在铜基摩擦材料中的作用，比较了二者的不同。研究结果表明，SiO2和莫来石均可作为摩擦组元加入到铜基摩擦材料中，随着Si02或莫来石含量增加，摩擦材料的摩擦系数和对偶件的磨损量均明显增加；当摩擦组元含量与石墨含量之比小于1：1时，摩擦材料的耐磨性逐渐提高；当比例大于1：1时，则相反。在摩擦组元含量相同的情况下，添加莫来石的摩擦材料的摩擦系数、磨损量、对偶件的磨损量均比添加SiO2者要高。     

刹车速度对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

以粉末冶金法制备铜基粉末冶金摩擦材料, 采用洛氏硬度计和夏比冲击试验机对摩擦材料的力学性能进行表征, 利用MM-3000型摩擦磨损性能试验台研究了刹车速度对材料摩擦磨损性能的影响, 并借助电子扫描显微镜(scanning electron microscope, SEM)观察了摩擦材料的微观形貌。研究表明:铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦磨损性能与刹车速度密切相关, 随着刹车速度的增大, 摩擦吸收功率近似线性增长, 而摩擦系数呈先增大后减小的趋势; 在高速刹车条件下, 铜基体自身发生软化会破坏摩擦材料表面形成的氧化膜, 降低了分子键的抗剪切强度, 从而增大了磨损量。     

镀钨碳纳米管增强镁基复合材料的摩擦磨损性能研究

以羰基钨为前驱体, 采用金属有机化学气相沉积在碳纳米管表面镀覆了金属钨, 利用磁力搅拌混粉和放电等离子体烧结制备了镀钨碳纳米管增强镁基复合材料((W-CNTs) /Mg), 研究了W-CNTs质量分数对复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明: W-CNTs的加入可对镁基体起到降低摩擦系数、减少磨损量的作用; 当W-CNTs质量分数为0.75%时, 复合材料的摩擦系数和磨损量均最小, 分别较纯镁降低了43.7%和71.4%;增加或降低复合材料中的W-CNTs质量分数, 材料的摩擦系数、磨损量均将增大。(W-CNTs) /Mg复合材料的摩擦磨损性能高于CNTs/Mg复合材料。     

含石墨的青铜-钢背双金属材料的微摩擦学特征

通过粉末冶金工艺制备了含石墨的青铜-钢背复合材料,采用多功能微摩擦磨损测试仪和扫描电镜等检测分析手段,研究了石墨含量对材料的硬度、显微组织和摩擦磨损性能的影响,并考察了摩擦磨损机理。结果表明:随着石墨含量的增加,材料的硬度逐渐降低;材料的摩擦磨损性能是随着石墨含量的增加先逐渐提高,后逐步降低;在石墨含量为3%(质量分数)时,材料的平均摩擦系数、最大摩擦系数和摩擦系数变化幅度等摩擦磨损性能最佳;在既定试验条件下,合适的石墨含量和材料硬度是保证石墨能够在摩擦面上成膜良好和充分发挥固体润滑剂作用的关键。     

含炭纤维湿式铜基摩擦材料的性能

采用粉末冶金方法制备含短炭纤维的湿式铜基摩擦材料,研究炭纤维含量对湿式摩擦材料的摩擦磨损性能和力学性能的影响,以及制动条件对动摩擦因数的影响。结果表明:随着炭纤维含量及材料的孔隙率增加、硬度及密度均降低,摩擦因数呈先增加后减小的变化趋势,磨损量呈先减小后增大的趋势。炭纤维含量为(质量分数)1%时材料的摩擦磨损性能最好,摩擦因数最大且最稳定,磨损量最小。材料摩擦因数随着载荷增大而增大,随炭纤维含量增加磨损率呈先减小后增大的趋势。炭纤维的加入提高了材料的能量许用值。     

孔隙度对湿式铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用不同的压制压力制备湿式铜基粉末冶金摩擦材料,借助扫描电镜及摩擦磨损试验机研究材料的孔隙度对其组织和摩擦磨损性能的影响。结果表明:当孔隙度小于25%时,高孔隙度材料具有更高且更加稳定的摩擦因数,当孔隙度超过25%时,摩擦性能不稳定;磨损量随孔隙度减小先减小后增大。对此湿式铜基摩擦材料,20%为其最佳的孔隙度,此时材料具有最佳的摩擦磨损性能。     

航空摩擦材料混料时间研究

研究了某特定航空摩擦材料混料时间对混合料松装密度和颗粒形貌以及对烧结材料硬度、摩擦磨损性能和微观组织的影响。在特定配料条件下 ,结果表明 ,混料过程使聚集的颗粒分散 ,表面光滑 ,并有割断或磨碎原始颗粒的作用。随着混料时间的增加 ,烧结摩擦材料的硬度降低、摩擦系数增加、材料的磨损量增加 ,而对偶材料的磨损量下降。混料时间为 0～ 8h时 ,混合料松装密度和烧结材料的组织均匀性随混料时间的增加而增加 ,随后不再增加。对所选择的摩擦材料 ,混料 8h可以获得均匀的混合料和组织均匀的烧结材料 ,混合料的松装密度为 1 6 3g/cm3;混料 6～ 10h时 ,烧结材料具有良好的摩擦磨损性能 ,其摩擦系数为 0 192～0 2 0 5 ,总磨损量 (材料磨损 +对偶磨损 )为 3 78～ 3 90 μm/次 ,使用后期无材料崩块现象 ,材料的烧结硬度为 6 2 5～ 6 6 8HRF。     

Fe含量对Cu-Fe基P/M摩擦材料摩擦磨损性能的影响(一)

研究了Cu-Fe基P/M摩擦材料金属基体中Fe、Cu含量变化对材料物理机械性能及摩擦磨损性能的影响。结果表明:在所有其它组份及含量不变的情况下,随Fe含量增加(Cu含量相应减少)。材料的抗弯强度和抗压强度及硬度逐渐增大。Fe含量为20％(质量分数)的材料具有摩擦系数高、磨损较少、摩擦过程稳定等优异性能。     

铜基摩擦材料的干摩擦性能

采用MM—100摩擦试验机检测了作者制备的20种铜基摩擦材料的干摩擦磨损性能。结果表明,在单位摩擦表面吸收能量为2979J/cm~2和5880J/cm~2的条件下,材料均具有较高的摩擦系数和较低的磨损量,说明铜基摩擦材料也可用于重负荷制动器。     

铜含量对铁基粉末冶金航空刹车材料摩擦磨损性能的影响

讨论了大范围内铜含量(0～30％,质量分数)对铁基粉末冶金航空刹车材料摩擦磨损性能的影响和材料的摩擦磨损机理,结果表明:不合铜时,材料的摩擦因数和磨损量均较大,磨损机理主要为粘着磨损;添加铜后,材料的摩擦因数和磨损量均有所下降,疲劳磨损为主要机理;当铜含量升高到有大量游离铜存在时,材料的摩擦因数和磨损量逐渐增加,磨损机理又主要体现为粘着磨损。     

钛含量对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金方法制备铜基摩擦材料,研究钛的添加量对材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着钛质量分数由3%增加到12%,铜基摩擦材料的相对密度提高,硬度增加。钛的添加导致晶格畸变,材料硬度提高。随着摩擦速度增加,材料的摩擦因数减小。钛添加到铜基摩擦材料中,降低了铜基摩擦材料的摩擦因数和磨损量,原因在于钛提高了材料的硬度,增加了表面微凸体强度,减少了犁削程度,从而降低了摩擦面的损伤程度,提高了材料的耐磨性。     

不锈钢与地铁集电靴用浸金属碳材料的摩擦磨损性能研究

利用销-盘式高速摩擦磨损试验机研究了工况因素（电流、滑动速度和加载力）对地铁集电靴用浸金属碳材料与不锈钢盘试样载流摩擦磨损性能的影响，采用扫描电子显微镜与三维形貌仪对试样磨损表面进行观察与分析。结果表明，接触副摩擦系数随电流的增加而减小，随滑动速度和加载力的增加而增加；载流条件下，集电靴浸金属碳磨损量随电流、滑动速度和加载力的增加而增加；接触副磨损表面粗糙度随电流、滑动速度和加载力的变化情况与磨损量变化趋势相同。     

MoS_2对铝基材料摩擦磨损性能的影响

以Al,Fe,Zn等金属粉末和Si粉为原料,采用热压法制备MoS_2含量(质量分数)分别为0和3%的铝基复合材料,在滑动速度为0.377~1.131 m/s以及载荷为4~10 N的条件下进行摩擦试验,研究MoS_2对铝基复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明:在0.377 m/s的滑动速度下,3%MoS_2/铝基复合材料在10 N载荷下具有较低的平均摩擦因数0.4,比不含MoS_2材料的摩擦因数降低近一半;在0.755 m/s的滑动速度下,2种材料的摩擦因数和磨损率接近;在1.131 m/s的滑动速度下,载荷7~10 N时2种材料都严重磨损,3%MoS_2/铝基材料具有相对较低的磨损率,磨损机理为熔化磨损,未添加MoS_2材料的磨损机理为严重塑性变形磨损。添加3%MoS_2可显著改善铝基材料的摩擦磨损性能。