Al、Zr對Fe-18Cu基粉末冶金摩擦材料組織和性能的影響.pdf

1、鐵基摩擦材料因其耐高溫性能好、承載能力強以及價格便宜的優(yōu)點而得到廣泛應用，但其與鐵質(zhì)對偶摩擦時極易發(fā)生粘著，容易拉傷對偶表面。相比與鐵質(zhì)對偶件來說，銅基摩擦材料較為平穩(wěn)且耐磨性好，但銅的價格比較高，本文以Fe-18Cu 合金為基體，通過添加Al、Cu-10Al、Zr 強化基體，利用粉末冶金的方法制備了材料。通過運用光學顯微鏡、XRD、SEM 等測試研究并探討了材料強化后的微觀組織、摩擦磨損性能以及磨損機理，結果表明：
　　 本研

2、究材料的組織中有Fe-18Cu 相、SiO2、石墨，添加強化元素前，基體組織顆粒較大，組織中孔隙分布不均勻，致密度較低。
　　 Al 元素的添加量為0%～3%，添加Al后材料的顯微組織有AlCu4 新相生成，基體組織得到細化，且晶粒分布均勻。隨著Al含量的增加，材料力學性能不斷提高，其中含鋁2%時材料的力學性能最佳，抗壓強度為368Mpa，硬度為95.5HB ；材料的摩擦因數(shù)隨Al含量和轉(zhuǎn)速的增加先上升后下降，Al含量為3%時，

3、材料的磨損以粘著和犁削為主。
　　 同時增加材料中Cu和Al的含量，在材料添加Cu-10Al中間合金，Cu-10Al含量為0%～12%，添加Cu-10Al后，材料的顯微組織有Fe3Al 新相生成，材料的晶粒細化，致密度提高。
　　 隨著Cu-10Al含量增加，材料的抗壓強度和硬度先上升后下降，含Cu-10Al 為8%時材料的抗壓強度和硬度最高分別為377MPa，102HB ；材料的摩擦性能在500r/min 時，材料的摩

4、擦系數(shù)隨Cu-10Al含量的增加而增大，以第三體對材料基體的切削作用為主；1500r/min 時，材料的摩擦系數(shù)在Cu-10Al含量為8%時出現(xiàn)最低值0.261，以疲勞磨損和氧化磨損為主；轉(zhuǎn)速為達到3000r/min 時，材料的摩擦系數(shù)隨Cu-10Al含量的增加先降低后升高，材料以磨損磨粒磨損、氧化磨損為主同時包括少量疲勞磨損。
　　 Zr 元素的添加量為0%～2%，添加鋯后材料基體中有FeZr3 新相生成，晶粒細化，孔隙率下降