鐵基粉末冶金材料表面滲硫及其摩擦學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-20 23:48
鐵基粉末冶金材料由于其具有良好的自潤(rùn)滑性能,因而廣泛應(yīng)用于滑動(dòng)軸承和發(fā)動(dòng)機(jī)軸套等摩擦副零部件中。然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鐵基粉末冶金材料的自潤(rùn)滑性能不足以滿足高溫、高載等復(fù)雜工況條件的要求,因此改善鐵基粉末冶金材料表面的減摩耐磨性能是成為工業(yè)生產(chǎn)中亟待解決問題。為此本文對(duì)鐵基粉末冶金材料表面開展低溫化學(xué)滲硫進(jìn)行了相關(guān)研究,對(duì)配方組元和工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)鐵基粉末冶金材料表面的滲硫?qū)游锵嘟M成進(jìn)行了分析,并進(jìn)行了滲硫?qū)幽Σ聊p試驗(yàn),明晰了滲硫?qū)拥臏p摩耐磨機(jī)理。首先使用初始試驗(yàn)配方對(duì)鐵基粉末冶金材料表面進(jìn)行低溫化學(xué)滲硫,以摩擦磨損試驗(yàn)后的摩擦系數(shù)和磨痕深度為依據(jù),通過控制變量法對(duì)滲劑配方進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),分析了滲硫溫度、滲硫時(shí)間、滲硫前酸洗活化時(shí)間和基體表面粗糙度等滲硫工藝參數(shù)對(duì)滲硫?qū)幽Σ聊p性能產(chǎn)生的影響。開展了不同潤(rùn)滑條件、不同載荷和不同轉(zhuǎn)速等工況條件下的摩擦磨損性能研究,用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)等微觀設(shè)備分析了滲硫?qū)拥男蚊、結(jié)構(gòu)、物相組成、元素分布情況以及摩擦磨損試驗(yàn)后的磨痕形貌和磨痕表面組成,分析研究滲硫?qū)拥臏p摩耐磨機(jī)理。研究表明,試驗(yàn)配方和工藝條件對(duì)滲...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
滲硫?qū)覺-射線衍射圖
圖 2.3 滲硫?qū)拥目v向截面Fig 2.3 Longitudinal section of sulphur layer表 2.4 滲流層各點(diǎn) EDS 分析數(shù)據(jù)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)Tab 2.4The EDS analysis data flow layer (wt /%)元素 Fe S O C Cu TiA 63.60 19.20 11.93 5.27 0 0B 70.60 17.20 8.96 3.24 0 0C 85.23 7.20 3.12 1.24 3.21 0D 88.17 0 0 1.21 10 0.62硫?qū)拥慕孛鎴D 2.3 可以看出,滲硫?qū)优c基體有比較明顯的分厚度在 8um 左右。但是滲硫?qū)优c基體的分界線并不是一條直凸不平形狀,滲硫?qū)拥暮穸扔幸欢ǖ牟▌?dòng),這可能是由于 S
微器來觀測(cè)其磨痕深度,結(jié)合摩擦系數(shù)和磨痕深度的試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)選出滲硫效果較好的滲硫試樣。摩擦磨損實(shí)驗(yàn)是在 HDM-20 端面摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的,摩擦副的接觸方式如圖3.1所示,其中上試樣材質(zhì)為45鋼,材料的硬度為 47-53HRC,摩擦副接觸部分上試樣的內(nèi)圓直徑為 22mm,外圓直徑為 30mm。此外,上試樣底部還有 6 個(gè)均勻分布寬度為 2mm 的槽口,以便油潤(rùn)滑時(shí)潤(rùn)滑油能更好的起到作用。下試樣為滲硫試樣,HDM-20 端面摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)通過加載使下試樣和上試樣發(fā)生接觸并使上試樣轉(zhuǎn)動(dòng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含F(xiàn)eS銅基雙金屬軸承材料的摩擦學(xué)性能分析[J]. 薛露,尹延國(guó),張國(guó)濤,李吉寧. 粉末冶金工業(yè). 2017(04)
[2]45鋼室溫滲硫及其滲硫?qū)拥哪Σ聊p性能[J]. 王濤,尹延國(guó),張國(guó)濤,尹利廣,解挺,田明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(11)
[3]45鋼低溫電解滲硫表面摩擦性能的研究[J]. 劉瑤,張紅霞,朱遠(yuǎn)志. 特殊鋼. 2013(02)
[4]活性屏離子滲硫工作氣壓對(duì)鋁合金表面FeS固體潤(rùn)滑層的影響[J]. 喬玉林,胡春華,馬世寧,王長(zhǎng)生,杜云峰. 材料保護(hù). 2010(10)
[5]不同磨損形式下的滑動(dòng)軸承磨損表面及其磨粒特征[J]. 袁成清,王志芳,周志紅,嚴(yán)新平. 潤(rùn)滑與密封. 2008(12)
[6]潤(rùn)滑理論研究的進(jìn)展與思考[J]. 溫詩(shī)鑄. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2007(06)
[7]稀土對(duì)低溫熔融滲硫?qū)痈g行為的影響[J]. 江靜華,蔣建清,楊長(zhǎng)勇,涂益友,馬愛斌. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2007(05)
[8]減摩組元對(duì)樹脂基閘片摩擦磨損性能的影響[J]. 陳剛,馬燕,陳振華. 非金屬礦. 2007(01)
[9]粉末選區(qū)激光燒結(jié)——一種新型粉末冶金成形技術(shù)[J]. 余文燾,歐陽(yáng)鴻武,楊家林,陳欣,黃伯云. 稀有金屬. 2006(S1)
[10]滲硫參數(shù)對(duì)氮碳共滲表面形成FeS固體潤(rùn)滑層的影響[J]. 胡春華,喬玉林,馬世寧,鄒家平,高月德,吳淼. 金屬熱處理. 2006(11)
博士論文
[1]銅基石墨自潤(rùn)滑材料及其摩擦學(xué)研究[D]. 尹延國(guó).合肥工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]FeS/Cu基雙金屬軸承材料摩擦學(xué)性能研究[D]. 薛露.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]銅鎳與銅鉛軸承材料的摩擦學(xué)性能研究[D]. 唐紅躍.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]45鋼低溫液體滲硫技術(shù)及其滲硫?qū)幽Σ翆W(xué)性能研究[D]. 王濤.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3447826
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
滲硫?qū)覺-射線衍射圖
圖 2.3 滲硫?qū)拥目v向截面Fig 2.3 Longitudinal section of sulphur layer表 2.4 滲流層各點(diǎn) EDS 分析數(shù)據(jù)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)Tab 2.4The EDS analysis data flow layer (wt /%)元素 Fe S O C Cu TiA 63.60 19.20 11.93 5.27 0 0B 70.60 17.20 8.96 3.24 0 0C 85.23 7.20 3.12 1.24 3.21 0D 88.17 0 0 1.21 10 0.62硫?qū)拥慕孛鎴D 2.3 可以看出,滲硫?qū)优c基體有比較明顯的分厚度在 8um 左右。但是滲硫?qū)优c基體的分界線并不是一條直凸不平形狀,滲硫?qū)拥暮穸扔幸欢ǖ牟▌?dòng),這可能是由于 S
微器來觀測(cè)其磨痕深度,結(jié)合摩擦系數(shù)和磨痕深度的試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)選出滲硫效果較好的滲硫試樣。摩擦磨損實(shí)驗(yàn)是在 HDM-20 端面摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的,摩擦副的接觸方式如圖3.1所示,其中上試樣材質(zhì)為45鋼,材料的硬度為 47-53HRC,摩擦副接觸部分上試樣的內(nèi)圓直徑為 22mm,外圓直徑為 30mm。此外,上試樣底部還有 6 個(gè)均勻分布寬度為 2mm 的槽口,以便油潤(rùn)滑時(shí)潤(rùn)滑油能更好的起到作用。下試樣為滲硫試樣,HDM-20 端面摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)通過加載使下試樣和上試樣發(fā)生接觸并使上試樣轉(zhuǎn)動(dòng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]45鋼室溫滲硫及其滲硫?qū)拥哪Σ聊p性能[J]. 王濤,尹延國(guó),張國(guó)濤,尹利廣,解挺,田明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(11)
[3]45鋼低溫電解滲硫表面摩擦性能的研究[J]. 劉瑤,張紅霞,朱遠(yuǎn)志. 特殊鋼. 2013(02)
[4]活性屏離子滲硫工作氣壓對(duì)鋁合金表面FeS固體潤(rùn)滑層的影響[J]. 喬玉林,胡春華,馬世寧,王長(zhǎng)生,杜云峰. 材料保護(hù). 2010(10)
[5]不同磨損形式下的滑動(dòng)軸承磨損表面及其磨粒特征[J]. 袁成清,王志芳,周志紅,嚴(yán)新平. 潤(rùn)滑與密封. 2008(12)
[6]潤(rùn)滑理論研究的進(jìn)展與思考[J]. 溫詩(shī)鑄. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2007(06)
[7]稀土對(duì)低溫熔融滲硫?qū)痈g行為的影響[J]. 江靜華,蔣建清,楊長(zhǎng)勇,涂益友,馬愛斌. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2007(05)
[8]減摩組元對(duì)樹脂基閘片摩擦磨損性能的影響[J]. 陳剛,馬燕,陳振華. 非金屬礦. 2007(01)
[9]粉末選區(qū)激光燒結(jié)——一種新型粉末冶金成形技術(shù)[J]. 余文燾,歐陽(yáng)鴻武,楊家林,陳欣,黃伯云. 稀有金屬. 2006(S1)
[10]滲硫參數(shù)對(duì)氮碳共滲表面形成FeS固體潤(rùn)滑層的影響[J]. 胡春華,喬玉林,馬世寧,鄒家平,高月德,吳淼. 金屬熱處理. 2006(11)
博士論文
[1]銅基石墨自潤(rùn)滑材料及其摩擦學(xué)研究[D]. 尹延國(guó).合肥工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]FeS/Cu基雙金屬軸承材料摩擦學(xué)性能研究[D]. 薛露.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]銅鎳與銅鉛軸承材料的摩擦學(xué)性能研究[D]. 唐紅躍.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]45鋼低溫液體滲硫技術(shù)及其滲硫?qū)幽Σ翆W(xué)性能研究[D]. 王濤.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3447826
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