預(yù)置法激光熔覆制備石墨-Cu復(fù)合材料.pdf

1、受電弓滑板的低強(qiáng)度嚴(yán)重阻礙了鐵路的高速化發(fā)展，制備高性能受電弓滑板是目前的研究熱點(diǎn)之一。本文以純銅粉和鱗形石墨為原料，將混合粉末進(jìn)行高能球磨后，在壓力及粘結(jié)劑作用下制備1mm厚度的預(yù)置片。對(duì)預(yù)置片進(jìn)行疊層激光熔敷制備出石墨/Cu均質(zhì)復(fù)合材料，對(duì)其顯微組織進(jìn)行分析，測(cè)量硬度、耐磨性和電化學(xué)腐蝕性能，確定出最佳試驗(yàn)參數(shù)。最后通過(guò)改變每層石墨的體積分?jǐn)?shù)，制備出高厚度的石墨/銅梯度復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果如下：
　　1.混合粉末球磨最佳工藝

2、為：球料比4:1，轉(zhuǎn)速300r/min,球磨時(shí)間8h；制作預(yù)置片所需粘結(jié)劑選擇0.6%羧甲基纖維素鈉；
　　2.搭接率的最佳參數(shù)為40%，激光多層熔覆Z軸增量ΔZ為0.30mm，激光功率1600W，掃描速度為300mm/min，石墨均勻分布在石墨/銅均質(zhì)復(fù)合材料中，分離相（富Fe相）尺寸較小，呈均勻分布；熔覆層最大硬度值達(dá)到114.86HV，摩擦系數(shù)最低為0.132，且耐腐蝕性能良好；均質(zhì)石墨/銅復(fù)合材料中主要有三種典型的石墨形態(tài)

3、：片狀石墨、蠕蟲狀石墨以及球狀石墨，其中球狀石墨熔覆層綜合性能較為優(yōu)異。
　　3.選用激光功率1600W、掃描速度300mm/min、搭接率40%、Z軸增量ΔZ0.30mm和光斑直徑3mm制備出三種梯度變化不同的石墨/銅梯度復(fù)合材料，其中梯度因子n為5的梯度材料力學(xué)性能與導(dǎo)電性能良好，硬度值達(dá)到115.42HV，IACS%為79.8%。石墨/銅梯度功能材料的微觀組織，可分為下、中、上三層。下層主要以蠕蟲狀石墨與較大的球形石墨為主，