本文關(guān)鍵詞：磷、硼對鐵基粉末冶金材料摩擦磨損特性的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著航空航天、船舶、汽車等工業(yè)技術(shù)水平的進步,對粉末冶金零件的使用性能要求也越來越高。由于許多粉末冶金零件應(yīng)用在高速、高溫、貧油、重載等摩擦工況,對粉末冶金材料的耐磨減摩及抗咬合性能要求很高,使得粉末冶金材料的摩擦學(xué)性能改善成為粉末冶金科學(xué)的一個重要研究方向。合金元素通過在材料中的彌散、偏析等作用,改變材料的組織結(jié)構(gòu)、物相成分、機械性能,使材料獲得優(yōu)異的摩擦磨損特性,因而合金元素被廣泛應(yīng)用在粉末冶金材料優(yōu)化中。磷、硼作為合金元素改善鐵基粉末冶金材料摩擦磨損特性具有巨大的潛力和發(fā)展前景。 本研究針對磷、硼的理化特性進行了大量的材料配方設(shè)計,通過粉末冶金工藝制備鐵基燒結(jié)材料試樣,利用HDM-20端面摩擦磨損試驗機進行了含磷、硼鐵基燒結(jié)材料在不同載荷條件下的摩擦磨損特性實驗分析。并借助金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、X射線能譜儀(EDS)、X射線衍射儀(XRD)等方法系統(tǒng)地研究了材料的金相組織、磨損形貌、元素組成、物相結(jié)構(gòu)和摩擦磨損性能之間的關(guān)系。 通過研究磷含量對鐵基燒結(jié)材料組織結(jié)構(gòu)及摩擦磨損特性的影響表明：燒結(jié)過程中,磷的摻雜會促進合金元素富足的奧氏體區(qū)域向馬氏體、貝氏體區(qū)域轉(zhuǎn)化,達到燒結(jié)硬化的效果,明顯提高材料硬度以及抗粘著擦傷的性能,改善復(fù)合材料的耐磨特性和承載能力。當含磷0.3wt%時材料可以獲得較優(yōu)的減摩耐磨效果,對自潤滑性能提高也非常明顯。但是含磷材料具有明顯的脆性,當含磷0.5wt%時材料產(chǎn)生脆裂缺陷。 通過研究硼酐、硼砂、硼鐵三種添加方式的硼對鐵基燒結(jié)材料組織結(jié)構(gòu)及摩擦磨損特性的影響表明：硼酐、硼砂含量0.28wt%時可提高鐵基材料孔隙率增強減摩性能,但是大幅降低材料承載能力；硼鐵含量6wt%(B-1.2wt%)時可顯著提高材料的摩擦穩(wěn)定性,但是材料組織結(jié)構(gòu)松散,承載能力差；20wt%Cu對添加6wt%FeB的鐵基材料組織結(jié)構(gòu)及摩擦磨損特性有明顯優(yōu)化作用；硼元素在鐵基體中發(fā)生的硼化反應(yīng)阻礙了材料燒結(jié)時的滲碳進程,促使片狀珠光體球化,降低材料硬度。 通過研究銅含量對含磷、含硼鐵基燒結(jié)材料組織結(jié)構(gòu)及摩擦磨損特性的影響表明：通過在含磷鐵基材料中添加大量Cu,可有效改善材料脆性,提高摩擦磨損性能；Cu-15wt%含磷材料減摩性較無銅含磷材料提高2倍,耐磨性增強3倍以上。適量超出銅鐵固溶極限的銅存在于硼化物、石墨和鐵基體之間形成合金相,起到“粘結(jié)”作用,有效改善材料各相結(jié)合牢固程度,提高摩擦學(xué)性能。銅含量20wt%的材料中硼化物耐磨相和銅、石墨減摩相分布均勻,綜合摩擦學(xué)特性優(yōu)良。 本論文研究通過對磷、硼影響鐵基燒結(jié)材料組織和摩擦磨損性能的作用機理及其燒結(jié)理論的深入探索,對合金元素磷、硼在鐵基燒結(jié)減摩耐磨材料中的應(yīng)用拓展,為改善含磷、硼鐵基燒結(jié)材料性能缺陷提供可供參考的技術(shù)思路,對制備高耐磨、低成本的新型高性能鐵基燒結(jié)耐磨合金具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義和實際應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：磷 硼 鐵基 粉末冶金 減摩 耐磨 摩擦學(xué)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH117;TF124
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 致謝9-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 粉末冶金技術(shù)及應(yīng)用15
• 1.2 粉末冶金材料的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.1 摩阻材料16
• 1.2.2 減摩材料16-17
• 1.3 合金元素磷、硼在冶金工業(yè)中的應(yīng)用研究17-21
• 1.3.1 磷在冶金工業(yè)中的應(yīng)用研究17-18
• 1.3.2 硼在冶金工業(yè)中的應(yīng)用研究18-21
• 1.4 本文研究意義、目的和內(nèi)容21-23
• 第二章 實驗材料及方法23-31
• 2.1 實驗材料23-24
• 2.2 燒結(jié)試樣制備工藝24-27
• 2.3 材料配方設(shè)計27-28
• 2.3.1 磷含量不同的材料配方設(shè)計27
• 2.3.2 硼含量不同的材料配方設(shè)計27-28
• 2.3.3 銅含量不同的材料配方設(shè)計28
• 2.4 燒結(jié)材料組織表征分析28-29
• 2.5 燒結(jié)材料性能測試29-31
• 第三章 磷對鐵基燒結(jié)材料組織及摩擦磨損特性的影響31-40
• 3.1 引言31
• 3.2 磷對鐵基燒結(jié)材料機械物理性能的影響31-32
• 3.3 磷對鐵基燒結(jié)材料組織結(jié)構(gòu)變化的影響32-35
• 3.4 磷對鐵基燒結(jié)材料摩擦磨損特性的影響35-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第四章 硼對鐵基燒結(jié)材料摩擦磨損特性的影響40-53
• 4.1 引言40
• 4.2 不同添加形式的硼對鐵基燒結(jié)材料摩擦磨損特性的影響40-45
• 4.2.1 硼酐對鐵基燒結(jié)材料摩擦磨損性能的影響40-42
• 4.2.2 硼砂對鐵基燒結(jié)材料摩擦磨損性能的影響42-43
• 4.2.3 硼鐵對鐵基燒結(jié)材料摩擦磨損性能的影響43-45
• 4.3 硼鐵-高銅鐵基燒結(jié)材料的摩擦磨損特性45-51
• 4.3.1 摩擦磨損實驗分析45-47
• 4.3.2 摩擦磨損機理分析47-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 第五章 銅對含磷、硼鐵基燒結(jié)材料組織及摩擦磨損特性的影響53-63
• 5.1 引言53
• 5.2 銅對含磷鐵基燒結(jié)材料組織結(jié)構(gòu)及摩擦磨損特性的影響53-57
• 5.2.1 銅對含磷燒結(jié)材料機械物理性能的影響53-54
• 5.2.2 銅對含磷燒結(jié)材料組織結(jié)構(gòu)變化的影響54-55
• 5.2.3 銅對含磷燒結(jié)材料摩擦磨損特性的影響55-57
• 5.3 銅對含硼鐵基燒結(jié)材料組織及摩擦磨損特性的影響57-62
• 5.3.1 銅對含硼燒結(jié)材料機械物理性能的影響57-58
• 5.3.2 銅對含硼燒結(jié)材料組織結(jié)構(gòu)變化的影響58-59
• 5.3.3 銅對含硼燒結(jié)材料摩擦磨損特性的影響59-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 課題總結(jié)63
• 6.2 展望63-65
• 參考文獻65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：372234