鐵基高溫自潤(rùn)滑材料的制備及其摩擦學(xué)特性研究.pdf

1、采用粉末冶金技術(shù)，以石墨和自生氧化物為潤(rùn)滑相，并添加了鉬、鎳、銅等合金化元素，在氫氣保護(hù)氣氛下制備了在室溫～450℃下可連續(xù)使用的鐵基高溫自潤(rùn)滑材料。通過(guò)金相顯微鏡和XRD衍射儀觀察和分析其微觀組織結(jié)構(gòu)，使用高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了材料在不同工況條件下的摩擦磨損性能，并測(cè)試了材料的密度、硬度和抗壓強(qiáng)度，最后通過(guò)SEM掃描電鏡、EDS能譜儀以及XRD衍射儀等儀器分析了摩擦磨損機(jī)理。
　　研究結(jié)果表明:不同成分的鐵基自潤(rùn)滑材料在摩擦過(guò)

2、程中表現(xiàn)出了相似的磨損機(jī)制，材料表面由金屬碳化物和少量金屬固溶體形成的強(qiáng)化相決定了其在組織上的耐磨性，材料中的石墨以及在摩擦過(guò)程中生成的金屬氧化物，是材料具有良好高溫減摩性能的主要原因。
　　在Fe-Mo-石墨自潤(rùn)滑材料中添加Ni、Cu等元素，可有效提高材料的合金化程度，進(jìn)而提高材料的力學(xué)性能。這主要是因?yàn)榻饘俟倘荏w和大量金屬碳化物強(qiáng)化相的生成，從而增強(qiáng)了基體強(qiáng)度。Ni、Cu的加入能夠明顯改善Fe基復(fù)合材料的摩擦磨損性能，在高溫條

3、件下摩擦系數(shù)隨Ni、Cu加入后降低的趨勢(shì)更加明顯，當(dāng)銅含量為15 wt％，F(xiàn)e-Mo-Ni-Cu-石墨材料在500℃時(shí)，干摩擦條件下的平均摩擦系數(shù)低至0.28，磨損率量級(jí)為10-8 cm3/N·m，屬于輕微磨損，表現(xiàn)出了較好的高溫減摩耐磨性能。
　　在鐵基材料中添加不同含量的石墨，當(dāng)石墨添加量為1 wt％時(shí)，材料組織主要由鐵素體組成，此時(shí)的摩擦系數(shù)受摩擦速度的影響較小，在摩擦速度在0.2m/s～0.8 m/s之間時(shí)，變化幅度不大，