隨著中國(guó)高鐵技術(shù)的飛速發(fā)展,列車速度的大幅提升對(duì)制動(dòng)材料提出了更高的要求,銅基復(fù)合材料由于本身具有良好的摩擦磨損性能以及良好的導(dǎo)熱性在制動(dòng)材料方面具有良好的應(yīng)用前景。本文主要研究如何控制球磨工藝參數(shù)以及燒結(jié)工藝參數(shù),通過(guò)放電等離子法燒結(jié)最終在銅基體中原位生成Cr3C2摩擦組元提高耐磨性。同時(shí),通過(guò)用BN潤(rùn)滑組元替代的石墨組元提高材料中潤(rùn)滑組元的耐氧化性,以防止由于潤(rùn)滑組元氧化而造成對(duì)對(duì)偶材料的過(guò)度損耗。本文采用Cu粉,C粉,Cr粉為原材料在行星式球磨機(jī)上進(jìn)行球磨,在球磨過(guò)程中,原位生成增強(qiáng)相Cr3C2作為增磨組元,用掃描電子顯微鏡(SEM).X射線衍射(XRD)和能譜(EDS)分析了球磨時(shí)間等對(duì)粉末性能的影響；再加入減磨組元六方BN進(jìn)行放電等離子燒結(jié),對(duì)不同工藝條件下制備所得的Cu/Cr3C2/BN復(fù)合材料,采用金相光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)和能譜(EDS)等,對(duì)復(fù)合材料物相組成及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。測(cè)試了復(fù)合材料的物理及力學(xué)性能,包括摩擦系數(shù)、磨損量、致密度、顯微硬度、抗壓強(qiáng)度、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率等。研究了燒結(jié)工藝參數(shù)、增強(qiáng)相含量等對(duì)Cu/Cr3C2/BN復(fù)...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 銅基摩擦材料概述
    1.3 摩擦材料的技術(shù)要求
        1.3.1 適宜而穩(wěn)定的摩擦因數(shù)
        1.3.2 良好的耐磨性
        1.3.3 一定的機(jī)械強(qiáng)度和物理性能
        1.3.4 低的制動(dòng)噪聲
        1.3.5 對(duì)偶面磨損較小
    1.4 銅基材料的強(qiáng)化方法
        1.4.1 固溶強(qiáng)化
        1.4.2 冷變形+時(shí)效強(qiáng)化
        1.4.3 細(xì)晶強(qiáng)化
        1.4.4 第二相強(qiáng)化
        1.4.5 彌散強(qiáng)化
        1.4.6 應(yīng)變強(qiáng)化
    1.5 第二相強(qiáng)化銅基復(fù)合材料的制備方法
        1.5.1 外加法
        1.5.2 原位復(fù)合法
        1.5.3 粉末冶金法制備Cu/Cr₃C₂復(fù)合材料
    1.6 銅基摩擦材料的制備方法及性能綜述
    1.7 課題的目的、研究?jī)?nèi)容
        1.7.1 課題的目的
        1.7.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 球磨工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合粉末的影響
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工藝參數(shù)
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.2 工藝參數(shù)的設(shè)定
    2.2 實(shí)驗(yàn)流程
    2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.3.2 球磨機(jī)理
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        2.4.1 復(fù)合粉末的XRD檢測(cè)及分析
        2.4.2 復(fù)合粉末的SEM形貌觀察
        2.4.3 能譜儀測(cè)試結(jié)果
    2.5 結(jié)論
第3章 Cu/Cr₃C₂/BN復(fù)合材料的制備及分析
    3.1 放電等離子燒結(jié)原理
    3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工藝參數(shù)
        3.2.1 SPS燒結(jié)爐
        3.2.2 工藝參數(shù)的設(shè)定
    3.3 實(shí)驗(yàn)流程
    3.4 XRD檢測(cè)分析
    3.5 金相組織觀察
    3.6 SEM形貌觀察及EDS分析
    3.7 結(jié)論
第4章 Cu/Cr₃C₂復(fù)合材料的性能測(cè)試
    4.1 復(fù)合材料的性能測(cè)試
        4.1.1 摩擦磨損性能測(cè)試
        4.1.2 致密度測(cè)量
        4.1.3 微硬度測(cè)量
        4.1.4 抗壓強(qiáng)度測(cè)試
        4.1.5 電導(dǎo)率測(cè)量
        4.1.6 熱導(dǎo)率測(cè)量
    4.2 復(fù)合材料摩擦系數(shù)的測(cè)量與分析
        4.2.1 Cr₃C₂和BN的添加量相同
        4.2.2 Cr₃C₂高于BN的添加量
        4.2.3 BN高于Cr₃C₂的添加量
    4.3 復(fù)合材料磨損量的測(cè)量與分析
        4.3.1 增強(qiáng)相Cr₃C₂含量對(duì)磨損量的影響
        4.3.2 潤(rùn)滑組元BN含量對(duì)磨損量的影響
    4.4 復(fù)合材料致密度、顯微硬度的測(cè)量及分析
        4.4.1 燒結(jié)溫度對(duì)復(fù)合材料致密度、顯微硬度的影響
        4.4.2 燒結(jié)壓力對(duì)復(fù)合材料致密度、顯微硬度的影響
        4.4.3 Cr₃C₂增強(qiáng)相的含量對(duì)復(fù)合材料致密度、顯微硬度的影響
    4.5 復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度、電導(dǎo)率的測(cè)試及分析
        4.5.1 燒結(jié)溫度對(duì)復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度、電導(dǎo)率的影響
        4.5.2 燒結(jié)壓力對(duì)復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度、電導(dǎo)率的影響
        4.5.3 Cr₃C₂增強(qiáng)相的含量對(duì)復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度、電導(dǎo)率的影響
        4.5.4 BN的含量對(duì)復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度、電導(dǎo)率的影響
    4.6 復(fù)合材料導(dǎo)熱率測(cè)試及分析
    4.7 結(jié)論
第5章 總結(jié)及工作展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文



本文編號(hào)：3951370