本文關(guān)鍵詞：錳鋁青銅的摩擦學(xué)性能研究

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【摘要】：減磨耐磨金屬材料被廣泛應(yīng)用于滑動軸承、蝸輪等滑動摩擦副。本論文采用真空熔煉法制備了錳鋁青銅合金,利用光學(xué)金相顯微鏡、掃描電鏡、顯微硬度計、摩擦磨損試機、三維形貌輪廓掃描儀等分析測試方法,研究了錳鋁青銅合金的顯微組織、硬度以及不同工況條件的摩擦磨損性能。得到以下結(jié)論:(1)鋁含量對錳鋁青銅的顯微組織結(jié)構(gòu)和性能有著重要的影響。鋁含量為4wt%,合金的組織由ɑ-Cu+少量K相組成;當(dāng)鋁含量為6~8wt%時,合金組織由α-Cu+β兩相組成,當(dāng)鋁含量高于8wt%時,合金組織為β單相組織;錳鋁青銅的顯微硬度隨著鋁含量的增加而顯著提高。(2)β單相組織錳鋁青銅具有比α-Cu單相組織和α+β兩相組織的錳鋁青銅較好的力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能。在干摩擦條件下β單相組織錳鋁青銅的磨損率低至4.45E-15 m3/(m·N);油潤滑條件下磨損率為2.89E-19 m3/(m·N);300℃條件下磨損率為4.31E-14 m3/(m·N)。(3)在試驗成份范圍內(nèi),隨著錳含量的增加,錳在β組織錳鋁青銅中的固溶度增大,顯微硬度提高,但對合金的摩擦磨損性能影響不大;添加少量的硅元素,合金中產(chǎn)生Mn2Si等金屬間化合物,顯微硬度顯著提高。含硅β組織錳鋁青銅表現(xiàn)出較低的摩擦系數(shù)與較高的耐磨性能。(4)對比研究了巴氏合金、磷青銅的摩擦磨損性能。實驗結(jié)果表明:β組織錳鋁青銅合金在干摩擦、油潤滑、高溫、腐蝕、高低載荷與轉(zhuǎn)速等條件下都具有良好的力學(xué)以及摩擦學(xué)性能。在干摩擦條件下,β組織錳鋁青銅合金磨損機制為磨粒磨損。磷青銅的磨損機制為黏著磨損和磨粒磨損共同作用的機理。巴氏合金由于基體較軟,摩擦過程發(fā)生塑性剪切形成大量裂紋和剝落磨屑。其中含硅β組織錳鋁青銅合金在不同工況下都具有較高的穩(wěn)定性,減磨和耐磨性能也遠優(yōu)于磷青銅、巴氏合金。
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TF811;TG146.11

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本文編號：1166200