石墨类型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了分别以鳞片石墨、球形石墨、焦炭、人造石墨和隐晶石墨为润滑组元的铜基摩擦材料,使用MM3000摩擦磨损试验机测试了摩擦磨损和制动性能。结果表明：在3 000～7 000 r/min的转速下,含人造石墨铜基摩擦材料的平均摩擦因数最高,但磨损量大;含焦炭铜基摩擦材料的摩擦因数次之,但磨损量最小,优于含鳞片石墨铜基摩擦材料。在7 000 r/min转速制动条件下,含人造石墨铜基摩擦材料的瞬时摩擦因数最高,制动时间最短,但摩擦材料表面温升最大;含焦炭铜基摩擦材料的瞬时摩擦因数和制动时间次之,但摩擦材料表面温升最小,且整体性能优于常用的含鳞片石墨铜基摩擦材料。因此,相比而言,以焦炭作为润滑组元的铜基摩擦材料具有最佳的摩擦磨损和制动性能。     

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%。     

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。     

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。     

摩擦组元对粉末冶金摩擦材料摩擦性能的影响

实验研究了不同种类摩擦组元对粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响。结果表明摩擦组元的显微硬度对摩擦因数和摩擦因数稳定度影响显著。随着摩擦组元显微硬度的提高，摩擦材料的耐磨性提高，而对偶材料的磨损量增大；摩擦材料的表观硬度主要取决于基体组元，摩擦组元的显微硬度对其影响不人。单独依靠一种摩擦组元不能使摩擦材料取得较佳的摩擦性能，综合使用几种摩擦组元，才能得到满意的效果。     

膨胀蛭石对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备膨胀蛭石含量(质量分数,下同)分别为0.1%,2%和4%的铜基摩擦材料,利用MM-1000摩擦试验机测定该材料的摩擦磨损性能,并研究膨胀蛭石对磨损机理的影响。结果表明:加入1%膨胀蛭石时,铜基摩擦材料的摩擦因数提高,但随蛭石含量继续增加而逐渐降低。低转速下,加入膨胀蛭石的材料磨损率显著降低,磨损率受蛭石含量的影响较小;在中高转速下,随蛭石含量从1%增加到4%,材料的磨损率逐渐增大。加入膨胀蛭石后材料表面的摩擦膜更光滑,没有出现易疲劳磨损的亚表面。在低转速条件下,含膨胀蛭石的铜基摩擦材料的磨损机制以粘着磨损为主,在中高速条件下,其磨损机制转变为粘着磨损、犁削磨损和疲劳磨损的复合磨损机制。     

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。     

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。     

反应合成的TiC对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

研究了反应合成的TiC对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,结果表明:随着Ti含量的增加,Ti与铜基摩擦材料中的润滑剂石墨反应生成了硬度较高的TiC;TiC对基体起弥散强化作用,使铜基摩擦材料的硬度相应升高;Ti含量较高的铜基材料在较高的载荷和滑动速度下具有较小的磨损率。     

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。     

EFFECTS OF PROCESSING AND POWDER CHARACTERISTICS ON THE WEAR AND FRICTION PROPERTIES OF SOME NICKEL-BASE MATERIALS

Abstract

Pure nickel and nickel-based binary and ternary materials containing tungsten carbide and graphite dispersions have been studied. Three types of carbide powder and six types of graphite, different in size, shape, and structure (one in each group being nickel-coated) were studied to varying degrees. The smallest carbide powder (0·35 μm) possessed the best wear-resistance and the lowest coefficient of friction. The larger and coated types of graphite are somewhat superior; however, considerable amounts (～ 40 vol.-%) are needed to improve wear-resistance substantially and reduce the coefficient. Use of the coated type of carbide leads to rather high coefficients (0·58-0·76) under dry testing conditions. Several effects of the presence of a small amount of oxygen in the sintering atmosphere are discussed; a most interesting result is the marked improvement in the wear-resistance of pure nickel treated to produce a dispersion of nickel oxide. With some powders blending can lead to reduced wear-resistance, while with others increasing the blending time has no effect. Several of the findings confirm the interpretation of the results of the previous study regarding the dependence of wear on the ratio of the volume fraction of tungsten carbide to that of graphite, based on microstructural considerations. Wear-resistance cannot be correlated with high hardness.     

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。     

粉末冶金法修复铜基摩擦材料

摩擦片在高速、高温和高频率离合下工作,耗量非常大,造成很大的经济损失.本文采用粉末冶金的方法,对铜基摩擦片进行修复与再制造.通过将混合好的原料粉末放置于清洗与镀锡后的待修复摩擦片,再进行热压,使粉末在烧结的同时结合于待修复摩擦片.修复样品结合良好,进行摩擦磨损试验后未发生待修复层与粉末烧结层的分离.修复样品的成分及微观组织与待修复样品基本一致;其平均硬度值为89.4 Hv,最大摩擦系数为0.129,平均摩擦系数为0.112,均与待修复摩擦片接近.     

Ti、石墨含量对铁基粉末冶金烧结材料的组织与性能影响

本文以雾化铁粉、羰基镍粉、钼粉、电解铜粉、钛粉及石墨粉为实验原料,在Fe-2%Ni-0.5%Mo-2%Cu-0.3%C基础上,按Ti和C原子比1∶1同时添加Ti和石墨(Ti的添加量为质量分数0～4%),利用粉末冶金与原位烧结合成技术制备了TiC颗粒增强铁基粉末冶金烧结材料,并用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了实验材料的显微组织及性能。研究结果表明:实验粉末冶金烧结材料的组织主要为珠光体、铁素体及贝氏体。随着Ti加入量的增加,珠光体含量增多,且珠光体片间距更细小,而铁素体及贝氏体组织逐渐减少。原位合成的TiC颗粒尺寸约在0.3μm,主要分布在珠光体晶粒边界处。随Ti加入量的增大,材料的表观硬度提高,而抗弯强度和密度下降。断口形貌没有表现出明显的塑性变形,属于脆性断裂。     

新材料的发展趋势与粉末冶金技术的作用

从人类科学技术发展史的角度,论述了新材料及其制备技术对人类社会和科学发展的重要作用,讨论了21世纪新材料技术发展的趋势及其特点,指出了当代新材料技术发展的前沿领域以及粉末冶金技术在新材料发展中的作用。在此基础上,明确了粉末冶金学科的优先发展方向。     

粉末冶金航空刹车材料的应用现状与发展

综述了粉末冶金航空刹车材料的应用现状与发展状况 ,介绍了几种国产粉末冶金航空刹车材料的基本性能     

金属间化合物及其粉末冶金材料

本文对金属间化合物的基本特性、存在问题及可能解决的途径作了综述;并重点介绍了粉末冶金金属间化合物材料近期的研究成果及应用。     

金属粉末与粉末冶金文献研究

通过对精选的5677篇论文和4007件专利文献的统计分析,阐明金属粉末和粉末冶金领域科研和开发的世界趋势和发展格局。通过对比分析,说明了我国科研和开发的特点和实力差距。