热压原位合成（Cu-Mo）／Mo5Si3复合材料

为改善Mo5Si3的室温脆性,以Mo、Cu、Si粉体为原料,通过热压反应烧结原位合成制备了(Cu-Mo)/Mo5Si3复合材料。其微观组织由Mo5Si3和少量Mo形成的相和Cu基固溶体相两相组成,且各相分布均匀、组织致密。随着Cu含量(质量分数)的增加,Mo5Si3的体积分数减少,材料的硬度下降,而相对密度、抗弯强度和断裂韧度提高。Cu和Mo的协同增韧,加之Mo5Si3的高强度和高硬度使(Cu-Mo)/Mo5Si3复合材料具有良好的强韧性配合。     

MoS_2含量对Cu/Cu-MoS_2功能复合材料组织及性能的影响

采用真空热压法制备不同MoS2含量的Cu/Cu-MoS2功能复合材料,测定其密度、硬度和电导率,并用MMU-5GA微机控制真空高温摩擦磨损试验机测试其摩擦磨损性能,通过扫描电镜对试样显微组织及磨损形貌进行观察,并进行能谱分析。结果表明:通过真空热压法制备的功能复合材料组织均匀、过渡层明显,Cu层与耐磨层的过渡平稳,界面结合强度较高;烧结过程中,Cu与部分MoS2发生反应,烧结产物主要为复杂的CuS-Mo化合物及单质Mo;随着MoS2含量的增加,材料的电导率和密度下降,硬度及耐磨性提高;单质Mo及MoS2对材料的耐磨性影响较大,当耐磨层含3%质量分数的MoS2时,功能复合材料的电导率与耐磨性有较好的配合。     

SiC含量对铁基复合材料性能的影响

采用粉末冶金方法制备不同SiC含量的SiC/Fe-3Cu-C-2Ni-1.5Cr-0.5Mo复合材料,采用硬度计、扫描电镜、电子万能试验机、万能摩擦磨损试验机对材料进行测试,研究SiC含量对铁基合金密度、组织结构、力学性能和干摩擦磨损性能的影响规律,并探讨其摩擦磨损机理。结果表明:当SiC的加入量为0.5%~2%(质量分数)时,复合材料的密度和强度均降低,但硬度和耐磨性能显著提高;当SiC加入量达到5%时,复合材料的密度、强度、硬度及耐磨性能均大幅降低。SiC含量为1.5%的复合材料耐磨性能最佳并能保持良好的力学性能,有望在气门导管、传动小齿轮等机械零部件上得到运用。复合材料的磨损机理为粘着磨损和磨粒磨损。     

不同试验模式下C/C-Cu复合材料的摩擦磨损特性

采用无压熔渗工艺制备1种新型的具有自润滑耐磨性能的炭纤维整体织物/炭-铜(C/C-Cu)复合材料,分别在环-块运动模式、销-盘运动模式和往复运动模式下对该材料的摩擦磨损特性进行研究,并与粉末冶金方法制备的滑板用C/Cu复合材料进行性能比较。结果表明:C/C-Cu复合材料在不同试验模式下表现出迥异的摩擦磨损特性。往复运动模式下试样表面形成完整光滑的磨屑层,摩擦因数和磨损量均分别维持在0.02和1.70 mm3的较低水平,摩擦磨损性能优于C/Cu复合材料;环-块模式下试样磨损面粗糙,摩擦因数最高,达到0.25以上,磨损量最低,仅为0.75 mm3与C/Cu复合材料的摩擦磨损性能相当;销-盘模式下试样的磨损量远高于其它2种摩擦模式,最高达55 mm3,摩擦磨损性能比C/Cu复合材料差。     

Mo_5Si_3-Al_2O_3复合材料的微观结构与摩擦磨损性能

采用机械化学还原法结合热压烧结制备Mo_5Si_3-Al_2O_3复合材料,采用XRD、SEM等对复合材料的相组成、微观结构及磨损机理进行分析。结果表明:复合材料主要物相为Mo_5Si_3、Al_2O_3和Mo_3Si,其组织均匀细小,晶粒尺寸在1~5μm之间。Mo_5Si_3-Al_2O_3复合材料具有优异的抗摩擦磨损性能。随载荷增加,其摩擦因数和磨损率降低。载荷为10 N时,其摩擦因数和磨损率分别为0.176和6.23×10~(–6) mm~3/(N·m)。与对磨件GCr15钢球相比,其磨损率降低近1个数量级。Mo_5Si_3-Al_2O_3复合材料主要的磨损机理为氧化磨损和从低载荷下的粘着-剥落磨损过渡到高载荷下的磨粒磨损。     

Cu含量对(Ti-8Si)-xCu合金摩擦磨损性能的影响

用Ti,Si和Cu等单质粉末为原料,用粉末冶金法制备(Ti-8Si)-x Cu合金(x为质量分数,%。x=0,5,10和20),通过硬度测试、室温干滑动摩擦试验以及对摩擦表面形貌及元素组成的观察与分析,研究Cu含量对Ti-8Si合金硬度与室温摩擦磨损性能的影响。结果表明:添加Cu元素可提高Ti-8Si合金的硬度,其中(Ti-8Si)-5Cu合金的硬度最大,HV达到1 434.4,比Ti-8Si合金硬度(1 021.5)提高40.4%,而(Ti-8Si)-10Cu与(Ti-8Si)-20Cu合金的表面硬度相近,HV分别为1 180.9和1 171.9。添加Cu使合金的摩擦因数从0.36提高至0.60左右,但添加适量的Cu能明显提高合金耐磨性能,其中95(Ti-8Si)-5Cu合金的体积磨损量(0.014 3 mm~3)约为Ti-8Si合金体积磨损量(0.026 2 mm~3)的一半;(Ti-8Si)-10Cu合金的磨损量比Ti-8Si合金降低13.7%;而(Ti-8Si)-20Cu合金的磨损量急剧增加至Ti-8Si合金磨损量的2.5倍。95(Ti-8Si)-5Cu合金的磨损形式以磨粒磨损和粘着磨损为主,伴随轻微的氧化磨损,其它3种合金主要是疲劳磨损和氧化磨损,辅以一定程度的磨粒磨损与粘着磨损。     

连续高温制动条件下颗粒增强铁基复合材料的摩擦磨损性能

采用粉末冶金烧结工艺制备了颗粒增强铁基复合材料,研究了颗粒增强铁基复合材料在连续高温制动条件下的摩擦磨损性能。通过扫描电子显微镜观察、能谱分析和热电偶测温等方法研究了摩擦系数、力矩、稳定系数和磨损率的变化规律,并分析相应磨损机理。结果表明：随接合次数增加,摩擦副温度显著提高,在表面形成多层结构的摩擦膜,可有效减少黏着倾向和犁沟效应,因此平均摩擦系数和平均力矩呈先上升后下降趋势,稳定系数下降。前期摩擦副接合以黏着磨损和磨粒磨损为主,磨损率较高;后期接合摩擦膜起到保护作用,以摩擦膜层间和边缘的疲劳磨损为主,磨损率较低。     

载荷和温度对SiCp/A357复合材料摩擦磨损特性的影响

采用铸造法制备了SiCp/A357复合材料。在MVF-1A摩擦磨损试验机上研究了外加载荷和温度对SiCp/A357复合材料干滑动摩擦磨损性能的影响,对磨环材料为45^#钢。采用SEM对铝基复合材料磨损面形貌进行了分析。结果表明：随着外加载荷的增加,复合材料的摩擦系数和磨损率呈现先降低后增加的趋势;载荷为100 N时,复合材料的摩擦系数最稳定,磨损率最小。复合材料的摩擦系数和磨损率对温度变化很敏感,在115℃以下,磨损率变化较小,以磨粒磨损机制为主;当温度超过165℃时,摩擦系数波动明显,磨损面塑性变形严重,此时以粘着磨损机制为主。     

低温模压法制备的C/C-SiC复合材料的摩擦磨损性能

为深入了解低成本法制备的C/C-SiC复合材料的摩擦磨损规律,以短炭纤维、Si粉、炭粉和粘结剂为原料,通过均匀混合、模压成形、1 600℃反应烧结制备了C/C-SiC复合材料,研究了孔隙度、SiC含量及环境湿度对该复合材料摩擦磨损性能的影响,并用光学显微镜及X射线衍射仪对磨屑进行观测分析,对不同状况下的摩擦磨损机理进行研究。结果表明:C/C-SiC复合材料的致密度决定其磨损方式;SiC在摩擦过程中作为硬质支撑点,其含量对摩擦系数及其稳定性具有关键性影响;湿态时的摩擦系数与线磨损均略有下降,但仍能保持其良好的摩擦磨损性能。     

石墨／ZTA自润滑陶瓷基复合材料摩擦学特性的研究

采用热压工艺制备了石墨／ＺＴＡ自润滑陶瓷基复合材料,并研究了其在干摩擦条件下的摩擦磨损特性。结果表明,适量的石墨加入将显著降低陶瓷的摩擦系数,显示出良好的自润滑特性。石墨含量过高,不但加剧材料的磨损,且使材料的摩擦系数提高,复合材料的磨损过程中会产生剥落、犁沟。     

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。     

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。     

碳／铜复合材料摩擦磨损性能的研究

将粉末冶金法制备的碳／铜复合材料进行放电等离子烧结。对烧结后的样品进行了摩擦磨损性能研究。结果表明,复合材料的摩擦系数均随含碳量的增加呈下降趋势;当含碳量为6％时,磨损率最低。     

Dry Friction and Wear Characteristics of Rare-Earth/MoSi_2 Composite

MolybdenumDisilicide (MoSi2 )intermetallicspossessesmetallic likeandceramic likeproperties .Studyonitsfrictionandwearcharacteristicshasim portanttheoreticalandpracticalsignificance[1～ 5] .ItisusefultoreinforcetheMoSi2 materialbyusingthesec ondphaseforimprovementofthefrictionandwearcharacteristics[3 ,6] .Hawketal.[3 ] comparedthewearresistanceofMoSi2 withthatofMoSi2 Nbcomposites ,Nb ,aluminides (Fe3 Al,TiAl)andoxidationceramics(Al2 O3 andPS ZrO2 ) ,andfoundthatthewearresis tanceofMoS…     

粉末烧结Cu-C-SnO2多孔材料摩擦磨损特性研究

铜-石墨复合材料是一种优良的导电耐磨材料,但铜与石墨润湿性很差,导致材料的耐磨性能不足。本文通过向原料中加入与石墨亲和性良好的SnO₂,利用粉末冶金的方法制得Cu-C-SnO₂多孔材料,研究了烧结温度及成分配比对烧结体孔隙率、物理特性及摩擦磨损性能的影响。结果表明：烧结体的孔隙率随烧结温度升高而降低,随石墨/SnO₂质量比增大而增大,随非金属/Cu质量比增大而减小;烧结体的密度、硬度、渗油率等与孔隙率密切相关,随孔隙率升高,密度和硬度呈降低趋势,渗油率呈上升趋势;但试样硬度受Cu₂O产生和Cu颗粒再结晶的影响而变化复杂,在烧结温度830℃附近出现突变。干摩擦条件下,试样摩擦磨损特性受材料硬度和石墨相自润滑作用等多重因素影响而变化复杂,随试样硬度和石墨含量的升高而降低;渗油后试样的摩擦磨损特性则主要受油膜润滑控制,与干摩擦相比,相对摩擦因数和磨损率均显著减小,试样磨损率随渗油率的增大而减小,但在石墨/SnO₂质量比0.155附近存在突变。     

Wear Resistance and Bond Strength of Plasma Sprayed Fe/Mo Amorphous Coatings

Fe-based and Fe/Mo composite amorphous coatings were deposited on the surface of plain carbon steel substrates by atmospheric plasma spraying （APS）. With increasing the Mo alloy content, the microstructure of the coatings revealed more dense structure. The porosities of composite coating were all less than those of Fe-based coat- ing due to Mo alloy self-bonding performance. The ML10 friction and wear tester was employed to investigate the wear behaviors of the coatings under dry sliding conditions. It was found that the mass loss of the resultant coatings decreased with increasing Mo-based powders into the feedstock. This was attributed to the reduction of the delamina- tions resulting from improved intersplat bond with Mo addition.     

Si对Ti3SiC2/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、Ti₃SiC₂粉为原材料,通过冷压成型无压烧结法制备了Ti₃SiC₂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Ti₃SiC₂相之外,在烧结的过程中生成了Al₂O₃和Al₄C₃随着硅元素含量质量分数的增加,大的圆球形Ti₃SiC₂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.      

SiC晶须含量对镁基复合材料性能影响的研究

采用加压烧结法制备镁基复合材料,研究不同含量的SiC晶须对镁基复合材料密度、硬度、抗拉强度、抗压强度、摩擦磨损等性能的影响。结果表明:镁基复合材料的致密度并不随SiC晶须质量分数的改变而发生规律性变化;材料的硬度随着晶须质量分数的增加而增大;与基体材料ZK60相比,添加SiC晶须的镁基复合材料的抗拉强度、抗压强度、弹性模量、压缩模量和伸长率都有一定提高,当SiC晶须的质量分数为20.0%时,复合材料烧结体的常温力学性能最好;通过对烧结材料磨损量变化的分析,发现当SiC晶须质量分数为10.0%时,摩擦磨损性能最好。综合比较分析,SiC晶须的质量分数为15.0%时,增韧增强效果最佳。     

Al2O3含量对Ni-W-Al2O3复合镀层性能的影响

采用直流电沉积技术在45#钢基体上制备Ni-W-Al2O3复合镀层,通过显微硬度计、摩擦磨损试验机、划痕仪等研究Al2O3颗粒含量对复合镀层的力学性能及摩擦磨损性能等的影响,并用SEM、XRD对复合镀层的表面断面形貌、物相结构进行分析.结果表明,Ni-W-Al2O3复合镀层为晶态结构,其耐磨性能明显优于Ni-W镀层,且随着Al2O3颗粒含量的增加,复合镀层的摩擦系数呈现出先减小后增大趋势.磨损形式主要表现为粘着磨损与磨粒磨损.复合镀层与基体之间结合牢固,结合力大小约为70~80 N.当Al2O3含量为5 g/L时,复合镀层的综合性能最优.     

Mo对TiC/316L不锈钢复合材料组织和性能的影响

为了提高TiC/316L不锈钢复合材料的力学性能,在TiC/316L复合粉末中添加不同质量分数的Mo元素,采用粉末冶金法制备TiC/316L不锈钢复合材料.通过对复合材料的显微组织分析,拉伸、摩擦磨损等力学性能的测试,研究Mo含量对复合材料的组织和性能的影响.结果表明,Mo的添加有利于复合材料的组织均匀化,从而提高复合...