郑艳欣:铜基摩擦材料成分、组织与耐磨性研究论文

郑艳欣:铜基摩擦材料成分、组织与耐磨性研究论文

本文主要研究内容

作者郑艳欣(2019)在《铜基摩擦材料成分、组织与耐磨性研究》一文中研究指出:铜基粉末冶金摩擦材料是由铜基体、强化组元、润滑组元和摩擦组元经粉末冶金工艺制备而成,由于制造工艺简单,同时既具有金属的良好导热性、耐高温性又具有陶瓷的耐磨性,已经成为制动摩擦材料领域研究的主要方向。而目前国内生产的铜基粉末冶金制动摩擦材料在使用性能上仍与国外存在一定差距,因此,为了探究现有国产铜基粉末冶金制动摩擦材料在成分、组织和性能上与国外存在的差别,本文主要针对两种国外生产的铜基粉末冶金制动摩擦片,及一种国内铜基粉末冶金制动摩擦片进行成分、显微组织、显微硬度以及不同载荷和滑动速度下耐磨性的对比分析,综合各自特点和优势,进行成分优化设计和材料制备,并分析了高温耐磨性,主要研究结果如下:(1)三种国内、外铜基摩擦片的主要成分均为基体铜-锡合金、铁、石墨和陶瓷(ZrSiO4),但在含量上存在明显区别,国外铜基摩擦片2和国产铜基摩擦片主要以铜基体为主,国外铜基摩擦片1的基体含量最少,铁、石墨和陶瓷含量最多。国外铜基摩擦片2的孔隙率以及铜基体显微硬度最高,国外铜基摩擦片1次之,国产铜基摩擦片组织较为致密,但铜基体显微硬度最低。在2080 N载荷范围内,4080 N中高载荷时,国外铜基摩擦片1更适合;在30210 mm/min的滑动速度内,国产铜基摩擦片更适于210 mm/min高滑动速度。(2)优化的铜基摩擦材料成分体系:67%铜基体、13%铁、3%锌、5%石墨和12%陶瓷相。采用粉末冶金方法制备铜基摩擦材料,烧结工艺规范为:820℃烧结,20 MPa烧结压力,保温1 h,烧结试样孔隙率低,在不同载荷下的耐磨性较好。对不同铜-锡配比的烧结铜基摩擦材料进行耐磨性分析,发现Sn/(Cu+Sn)为9%的铜基摩擦材料在不同载荷下具有良好的耐磨性。(3)在25℃、250℃、350℃和450℃试验条件下,对自制铜基摩擦材料试样进行摩擦磨损试验,并与国外铜基摩擦片1进行对比分析。结果表明,随试验温度升高试样表面颜色逐渐加深,氧化产物不断变化。铜基体在高温下的主要氧化产物为Cu2O,而非CuO;金属铁的氧化产物随温度升高而发生改变,在同一温度下不同试样的铁氧化产物也存在差别,总体上都是由Fe2O3向Fe3O4转变;成分优化后的自制铜基摩擦材料试样在250450℃高温状态下的耐氧化能力较好。通过对高温磨损表面的光学显微形貌和三维形貌分析发现,自制试样的主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损,粘着磨损相对国外试样1较轻,在高温下具有较低的磨损率,展示出了良好的高温耐磨性能。

Abstract

tong ji fen mo ye jin ma ca cai liao shi you tong ji ti 、jiang hua zu yuan 、run hua zu yuan he ma ca zu yuan jing fen mo ye jin gong yi zhi bei er cheng ,you yu zhi zao gong yi jian chan ,tong shi ji ju you jin shu de liang hao dao re xing 、nai gao wen xing you ju you tao ci de nai mo xing ,yi jing cheng wei zhi dong ma ca cai liao ling yu yan jiu de zhu yao fang xiang 。er mu qian guo nei sheng chan de tong ji fen mo ye jin zhi dong ma ca cai liao zai shi yong xing neng shang reng yu guo wai cun zai yi ding cha ju ,yin ci ,wei le tan jiu xian you guo chan tong ji fen mo ye jin zhi dong ma ca cai liao zai cheng fen 、zu zhi he xing neng shang yu guo wai cun zai de cha bie ,ben wen zhu yao zhen dui liang chong guo wai sheng chan de tong ji fen mo ye jin zhi dong ma ca pian ,ji yi chong guo nei tong ji fen mo ye jin zhi dong ma ca pian jin hang cheng fen 、xian wei zu zhi 、xian wei ying du yi ji bu tong zai he he hua dong su du xia nai mo xing de dui bi fen xi ,zeng ge ge zi te dian he you shi ,jin hang cheng fen you hua she ji he cai liao zhi bei ,bing fen xi le gao wen nai mo xing ,zhu yao yan jiu jie guo ru xia :(1)san chong guo nei 、wai tong ji ma ca pian de zhu yao cheng fen jun wei ji ti tong -xi ge jin 、tie 、dan mo he tao ci (ZrSiO4),dan zai han liang shang cun zai ming xian ou bie ,guo wai tong ji ma ca pian 2he guo chan tong ji ma ca pian zhu yao yi tong ji ti wei zhu ,guo wai tong ji ma ca pian 1de ji ti han liang zui shao ,tie 、dan mo he tao ci han liang zui duo 。guo wai tong ji ma ca pian 2de kong xi lv yi ji tong ji ti xian wei ying du zui gao ,guo wai tong ji ma ca pian 1ci zhi ,guo chan tong ji ma ca pian zu zhi jiao wei zhi mi ,dan tong ji ti xian wei ying du zui di 。zai 2080 Nzai he fan wei nei ,4080 Nzhong gao zai he shi ,guo wai tong ji ma ca pian 1geng kuo ge ;zai 30210 mm/minde hua dong su du nei ,guo chan tong ji ma ca pian geng kuo yu 210 mm/mingao hua dong su du 。(2)you hua de tong ji ma ca cai liao cheng fen ti ji :67%tong ji ti 、13%tie 、3%xin 、5%dan mo he 12%tao ci xiang 。cai yong fen mo ye jin fang fa zhi bei tong ji ma ca cai liao ,shao jie gong yi gui fan wei :820℃shao jie ,20 MPashao jie ya li ,bao wen 1 h,shao jie shi yang kong xi lv di ,zai bu tong zai he xia de nai mo xing jiao hao 。dui bu tong tong -xi pei bi de shao jie tong ji ma ca cai liao jin hang nai mo xing fen xi ,fa xian Sn/(Cu+Sn)wei 9%de tong ji ma ca cai liao zai bu tong zai he xia ju you liang hao de nai mo xing 。(3)zai 25℃、250℃、350℃he 450℃shi yan tiao jian xia ,dui zi zhi tong ji ma ca cai liao shi yang jin hang ma ca mo sun shi yan ,bing yu guo wai tong ji ma ca pian 1jin hang dui bi fen xi 。jie guo biao ming ,sui shi yan wen du sheng gao shi yang biao mian yan se zhu jian jia shen ,yang hua chan wu bu duan bian hua 。tong ji ti zai gao wen xia de zhu yao yang hua chan wu wei Cu2O,er fei CuO;jin shu tie de yang hua chan wu sui wen du sheng gao er fa sheng gai bian ,zai tong yi wen du xia bu tong shi yang de tie yang hua chan wu ye cun zai cha bie ,zong ti shang dou shi you Fe2O3xiang Fe3O4zhuai bian ;cheng fen you hua hou de zi zhi tong ji ma ca cai liao shi yang zai 250450℃gao wen zhuang tai xia de nai yang hua neng li jiao hao 。tong guo dui gao wen mo sun biao mian de guang xue xian wei xing mao he san wei xing mao fen xi fa xian ,zi zhi shi yang de zhu yao mo sun ji zhi wei mo li mo sun he yang hua mo sun ,nian zhao mo sun xiang dui guo wai shi yang 1jiao qing ,zai gao wen xia ju you jiao di de mo sun lv ,zhan shi chu le liang hao de gao wen nai mo xing neng 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自太原理工大学的郑艳欣,发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文,是一篇关于粉末冶金论文,铜基摩擦材料论文,微观组织论文,磨损机制论文,耐磨性论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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