鐵基自潤滑復合材料的制備及其摩擦學性能的研究.pdf

1、在特殊工況下的高溫熱傳動摩擦部件以及要求無油潤滑的食品機械部件的主要候選材料就是鐵基自潤滑復合材料。其基體金屬保證自潤滑復合材料有較高的機械性能;固體潤滑劑可以降低復合材料的摩擦磨損，其含量過低導致減摩潤滑效果不明顯，其含量過高直接降低自潤滑復合材料機械性能。因此，自潤滑復合材料中固體潤滑劑含量的多少決定自潤滑復合材料的機械性能與摩擦學性能的綜合最優(yōu)值。同時，根據(jù)不同固體潤滑劑的特性，針對不同工況研制不同的自潤滑復合材料也是摩擦學領(lǐng)域的

2、研究熱點之一。
　　 本文通過粉末冶金工藝，以石墨、二硫化鉬、氟化鈣為潤滑相，鐵為基體，制備出含不同潤滑相的鐵基自潤滑復合材料。利用UMT-2摩擦磨損試驗儀測試材料的摩擦學性能，并利用XRD、SEM分析其摩擦磨損表面的成分及其微觀形貌，探討了不同實驗條件下復合材料的摩擦磨損機理。研究結(jié)果表明:
　　 在鐵基自潤滑復合材料中分別加入單一固體潤滑相(MoS2、石墨、CaF2)在室溫，載荷10N，時間30min，轉(zhuǎn)速0.15m

3、/s時:
　　 (1)隨著MoS2含量的增加，鐵基復合材料的硬度、抗壓強度性能呈下降趨勢，摩擦系數(shù)也不斷降低，磨損率先降低后升高;
　　 (2)隨著石墨含量的增加，鐵基復合材料的機械性能先升高后降低，摩擦系數(shù)持續(xù)減小，磨損率先降低后升高;
　　 (3)隨著CaF2含量的增加，室溫時復合材料的密度、硬度、抗壓強度都不斷降低。同時，復合材料的摩擦系數(shù)和磨損率都較高;
　　 對比各體系最優(yōu)的試樣可以發(fā)現(xiàn)，加入5

4、wt％石墨的鐵基自潤滑復合材料在同等實驗條件下?lián)碛凶詈玫木C合性能。
　　 在鐵基自潤滑復合材料中分別加入雙組元固體潤滑相(MoS2+CaF2、石墨+CaF2、MoS2+石墨):
　　 (1)在載荷10N、轉(zhuǎn)速0.15m/s條件下，隨著MoS2含量的降低和CaF2含量的升高，鐵基自潤滑復合材料硬度先降低后增加，抗壓強度持續(xù)增加;在室溫下摩擦系數(shù)逐步增大、磨損率也逐步增大;而在500℃下摩擦系數(shù)、磨損率均先減小后增大。添加M

5、oS2和CaF2各3wt％的復合材料在室溫和500℃、下?lián)碛凶罴训哪Σ翆W性能;
　　 (2)在室溫、載荷10N、不同轉(zhuǎn)速(0.15m/s、0.18m/s、0.22m/s、0.26m/s、0.30m/s)下隨著石墨含量的降低和CaF2含量的增加，材料硬度先增加后降低，抗壓強度呈增加趨勢。摩擦系數(shù)、磨損率均隨著轉(zhuǎn)速增加而增大;
　　 (3)在室溫、轉(zhuǎn)速0.15m/s、不同載荷(10Y、13N、15N、18N、20N)條件下，