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.     

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。     

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。     

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。     

MoS2对Cu-Fe基摩擦材料高速下摩擦性能的影响

利用扫描电镜、万能试验机和MM1000-Ⅱ型摩擦磨损性能试验机研究了MoS_2含量对Cu-Fe基摩擦材料的物理力学性能和高速下摩擦磨损性能的影响.结果表明:MoS_2在烧结过程中并未分解,或未与其它组元发生反应.随着MoS_2含量的增加,摩擦材料的抗压强度、抗弯强度、剪切强度和体积密度逐渐下降,气孔率逐渐上升,摩擦系数和磨损量则呈现先降低后增加的变化趋势.添加MoS_2提高了材料的耐磨性能,摩擦系数和磨损量分别在MoS_2含量为4%和2%时达到最小值.     

汽车刹车片用铁铜基摩擦材料的研究

采用粉末冶金热压技术制备铁铜基刹车片材料,进行磨损试验和扫描电镜观察。结果表明:将粒度53～74μm的电解Cu粉、Fe粉、石墨、Ti、Ni、SiO2、Al2O3、MoS2混合均匀,于450～550MPa的压制压力下模压成形,在1 000℃、2.5～2.8MPa压力下N2保护热压1～2h,可制备出汽车刹车片用铁铜基摩擦材料。其显微组织由粘结的基体Fe、Cu相,耐磨的陶瓷、碳化物相和一些润滑相所构成;所制备材料的密度为5.57 g/cm3,平均硬度是227HV。影响其摩擦性能的主要因素是法向压力和转速,与钢的磨损速率为0.002 6 g/min,摩擦系数0.45;磨损的失效机理是先期粘着磨损,随后转化为磨料磨损,但以磨料磨损为主。     

Cr-Fe为摩擦组元的铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦磨损性能

以Cr-Fe取代传统材料中的陶瓷相作为硬质相(即摩擦组元),制备铜基粉末冶金摩擦材料,通过扫描电镜观察分析该材料的微观结构,在MM3000摩擦磨损试验机上检测材料的摩擦磨损性能,并与以Al2O3作为摩擦组元的铜基粉末冶金摩擦材料进行对比。结果表明,以Cr-Fe取代陶瓷相作为摩擦组元,可改善硬质相与基体间的结合状态。随摩擦速度提高,材料的摩擦因数呈先下降后上升的趋势;与Al2O3陶瓷相作为摩擦组元相比,用Cr-Fe为摩擦组元的铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦因数提高12%~27%,且稳定性提高10%~20%,线磨损量降低20%~70%。     

SiC粒度对铁基粉末冶金摩擦材料性能的影响

本文采用冷压、加压烧结的方法制备了含Si C颗粒的铁基粉末冶金摩擦材料。研究了不同粒度规格(485μm~、250~830μm、180~380μm、150~180μm、75~150μm、~120μm)的Si C对某铁基粉末冶金摩擦材料密度、硬度、摩擦磨损性能等的影响。结果表明:Si C粒度的变化对铁基粉末冶金摩擦材料压坯密度、烧结后硬度及结合性影响较小;随着Si C粒径的减小,铁基粉末冶金摩擦材料的硬度、最大摩擦系数、最小摩擦系数和平均摩擦系数均逐渐减小,磨损量逐渐增大,力矩曲线波动逐渐变大;Si C粒度在180~830μm(-20+80目)时,铁基粉末冶金摩擦材料表现出较优异的摩擦磨损性能。     

Ti_3SiC_2替代石墨对铜基摩擦材料性能的影响

以Ti3SiC2替代石墨作为减摩剂研制了一种新型的粉末冶金铜基摩擦材料,探讨了Ti3SiC2替代石墨对铜基摩擦材料性能的影响。结果表明:和石墨相比,Ti3SiC2与Cu基体界面发生了扩散反应,增强了与基体的结合能力。试样在高速、高温摩擦磨损试验下获得了较稳定的摩擦系数;高温摩擦试样表面经XRD检测出含有TiO、SiO2薄膜,拥有很好的高温抗氧化能力。     

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。     

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。     

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。     

重负荷机械制动铁铜基摩擦材料的研制

介绍了用于重负荷机械作制动材料的铁铜基粉末冶金摩擦材料制造工艺,并对摩擦材料的基本选择、摩擦组元的影响、添加Mo₂O₃的作用进行了探讨和研究。结果发现,随着等份量的SiC和SiO₂总量的增加,摩擦系数增加,材料的磨损率先下降后上升,有一最小磨损率。添加Mo₂O₃不仅对提高摩擦系数有一定的效果,而且对降低材料的磨损有显著效果。研制了一种摩擦磨损性能良好价格相对低廉的铁铜基重负荷机械制动材料。     

SiO_2粒度对铜基粉末冶金摩擦材料性能影响

摩擦剂是粉末冶金航空刹车材料制造的关键组元之一。通过粉末冶金方法制备铜基粉末冶金摩擦材料,研究不同粒度规格的SiO2(38~48μm、48~75μm、61~106μm、75~150μm、106~212μm)对材料性能的影响。结果表明,SiO2粒度的变化对摩擦材料压坯密度、烧结后密度及硬度影响不显著;在相同速度及比压条件下,随着SiO2粒度的增大,摩擦因数及磨损量降低,力矩曲线走势逐渐平稳,波动减小。     

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和SiO2对铜基摩擦材料摩擦学行为的对比研究

对比研究了两种摩擦组元Fe和SiO2对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响。结果发现：Fe和SiO2作为摩擦组元，二者的增摩效果不同。SiO2能较大的提高摩擦因数，却增加了材料的磨损量；Fe对提高摩擦因数的作用较小，但能有效地提高材料的耐磨性；当摩擦表面形成工作膜层后，SiO2提高摩擦因数的能力大大减小，表面膜填补了摩擦表面间的凹坑，减弱了SiO2磨粒的作用；Fe能参与表面工作膜的形成，铁氧化物的存在，改变了材料的摩擦磨损性能。     

纳米SiO2含量对铜基摩擦材料摩擦学性能的影响

采用粉末冶金法制备了添加纳米SiO2的铜基粉末冶金摩擦材料,经湿式摩擦材料摩擦性能试验机测试,研究了纳米SiO2添加量对摩擦材料的摩擦系数、磨损率和耐热系数的影响.结果表明:随纳米SiO2质量分数从0增加到1.5%,材料的动摩擦系数先减小后增加,静摩擦系数无明显变化;耐热系数逐步提高;磨损率则先减小后增加;纳米SiO2质量分数为0.75%的材料性能最佳.研究认为:纳米SiO2对铜基湿式摩擦材料的摩擦学性能有显著影响,添加适量的纳米SiO2可使材料具有高而稳定的摩擦系数、优异的耐磨性和耐热性等综合性能.     

低压力高力矩粉末冶金摩擦材料的研制

为了使摩擦材料在低制动压力下产生高力矩,在选定金属基体的前提下,研究了作为润滑组元的天然鳞片状石墨和人造粒状石墨以及作为摩擦组元的SiO2、Al2O3(刚玉粉)对材料摩擦性能的影响,结果表明:当润滑组元总量一定时,以部分人造粒状石墨取代天然鳞片状石墨可提高摩擦因数15%~20%;当摩擦组元总量一定,选用SiO2、Al2O3的复合摩擦剂的材料比仅采用SiO2的材料可提高摩擦因数45%~50%,比仅采用Al2O3的材料提高20%~25%,同时,摩擦因数稳定度也得到改善。在使用工况下,制动压力为0.25 MPa时,W-0号试样产生的力矩大于24 N.m,其它各项性能均令用户满意。     

烧结气氛对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

本文分别在N2、H2和N2+H2:混合气三种气氛下,采用热压烧结法制备了合金强化铜基粉末冶金摩擦材料,并观察了微观形貌,测试了物理力学性能和摩擦磨损性能.结果表明:不同烧结气氛下制备的材料的显微组织相似,但抗压强度和摩擦磨损性能有显著区别:H2气氛烧结的材料挤压强度最低,摩擦系数随转速和制动压力的增加波动较大,且磨损严...     

SiO_2和B_4C的组合对铁铜基摩擦材料性能的影响

研究了摩擦组元SiO_2和B_4C的组合对铁铜基摩擦材料性能的影响,结果发现,在摩擦组元总量不变的情况下,随SiO_2的增加和B_4C的减少,摩擦材料的摩擦系数和磨损量均下降,材料的摩擦系数随制动速度的增加降低,随制动压力的增加亦降低,通过相结构分析,烧结摩擦材料中的B_4C相已被Fe_2B相取代。