含銀銅鉍軸承材料摩擦學(xué)特性研究
本文關(guān)鍵詞:含銀銅鉍軸承材料摩擦學(xué)特性研究
【摘要】:隨著軸承材料無鉛化的不斷發(fā)展,國內(nèi)外已開展了相關(guān)無鉛銅鉍軸承材料的摩擦磨損特性研究。為改善銅鉍軸承材料磨痕表面富Bi相脆性易脫落特征,本文在銅鉍軸承材料研究的基礎(chǔ)上,將微量銀元素添加到銅鉍軸承材料中,以期減緩富Bi相從磨痕表面剝落的現(xiàn)象,改善軸承材料的摩擦學(xué)性能。采用常規(guī)粉末冶金工藝制備出含銀無鉛銅鉍軸承材料,研究其相關(guān)的力學(xué)性能,并開展了不同工況條件下的摩擦學(xué)特性研究,利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡等微觀分析手段對材料的顯微組織結(jié)構(gòu)、磨痕表面形貌及化學(xué)成分等進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,探討了含銀銅鉍軸承材料的摩擦磨損機理。 研究表明:在干摩擦條件下,適量金屬元素銀的加入對銅鉍軸承材料的減摩性能、耐磨性能均有明顯的改善作用。在油潤滑條件下,銅鉍軸承材料中添加適宜含量的銀,對銅鉍軸承材料的摩擦磨損性能有一定的改善作用;尤其是隨滴油量減少,潤滑效果減弱時,銀對銅鉍軸承材料減摩、耐磨性能的改善作用較為明顯,無論是干摩擦還是油潤滑條件下,銀的最佳添加含量均為0.80wt%。 干摩擦條件下,由于Ag的添加,減緩了磨痕表面富Bi相的剝落速度,較多的低熔點軟質(zhì)相Bi保留在磨痕表面,同時Ag也屬于軟質(zhì)相,所以Ag與Bi在摩擦表面協(xié)同作用,有利于減小接觸點的剪切強度τb,改善了含銀銅鉍軸承材料的摩擦學(xué)性能。油潤滑條件下,微量銀的添加,也減緩了Bi從磨痕表面的脫落,使得含銀銅鉍軸承材料磨痕表面Bi的含量相對增多,適宜Ag含量的添加,使Ag與Bi起協(xié)同作用,進(jìn)一步改善了含銀銅鉍軸承材料的摩擦學(xué)性能,但與干摩擦相比,磨痕表面的Bi含量仍然明顯偏少。隨著潤滑條件變差以及試驗時間的延長,磨痕表面的Bi的含量越來越低,而Fe的含量越來越高,即摩擦磨損越嚴(yán)重,Bi越易于從磨痕表面脫落,粘著磨損程度也越重。
【關(guān)鍵詞】:銅基材料 鉍 銀 摩擦 磨損
【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】:TH117.1
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-8
- 致謝8-14
- 第一章 緒論14-21
- 1.1 材料無鉛化14-18
- 1.1.1 焊料的無鉛化14-15
- 1.1.2 無鉛壓電陶瓷15-16
- 1.1.3 滑動軸承的無鉛化16-18
- 1.2 銅鉍滑動軸承材料18-20
- 1.3 本課題研究的意義和主要內(nèi)容20-21
- 第二章 含銀銅鉍軸承材料制備與力學(xué)性能21-29
- 2.1 含銀銅鉍軸承材料的組成21
- 2.2 含銀銅鉍軸承材料制備工藝21-23
- 2.2.1 選料22
- 2.2.2 混料22
- 2.2.3 壓制成型22-23
- 2.2.4 燒結(jié)23
- 2.2.5 后期處理23
- 2.3 含銀銅鉍軸承材料金相組織分析23-26
- 2.4 含銀銅鉍軸承材料力學(xué)性能分析26-28
- 2.5 本章小結(jié)28-29
- 第三章 含銀無鉛銅鉍軸承材料摩擦磨損特性研究29-45
- 3.1 摩擦磨損試驗29-31
- 3.1.1 摩擦磨損試驗機原理29-30
- 3.1.2 摩擦磨損試驗30-31
- 3.2 不同工況條件下含銀銅鉍軸承材料摩擦學(xué)特性31-38
- 3.2.1 工況1條件下材料摩擦磨損性能31-33
- 3.2.2 工況2條件下材料摩擦磨損性能33-34
- 3.2.3 工況3條件下材料摩擦磨損性能34-36
- 3.2.4 工況4條件下材料摩擦磨損性能36-38
- 3.3 兩種典型銅鉍軸承材料摩擦學(xué)特性對比分析38-41
- 3.3.1 工況1(3h)條件下材料摩擦磨損性能38-39
- 3.3.2 工況2(3h)條件下材料摩擦磨損性能39-40
- 3.3.3 工況3(3h)條件下材料摩擦磨損性能40-41
- 3.4 經(jīng)過保溫處理材料的摩擦磨損性能41-44
- 3.4.1 工況1條件下保溫處理材料的摩擦磨損性能41-42
- 3.4.2 工況2條件下保溫處理材料的摩擦磨損性能42-43
- 3.4.3 工況3條件下保溫處理材料的摩擦磨損性能43-44
- 3.5 本章小結(jié)44-45
- 第四章 含銀無鉛銅鉍軸承材料摩擦磨損機理分析45-57
- 4.1 軸承材料摩擦磨損形式及潤滑45-46
- 4.1.1 摩擦形式45
- 4.1.2 磨損形式45-46
- 4.2 軸承潤滑原理46-48
- 4.3 不同工況條件下材料的摩擦磨損機理研究48-53
- 4.3.1 工況1條件下材料的摩擦磨損機理分析48-50
- 4.3.2 工況2條件下材料的摩擦磨損機理分析50-51
- 4.3.3 工況4條件下材料的摩擦磨損機理分析51-53
- 4.4 不同時間條件下材料的摩擦磨損機理分析53-55
- 4.4.1 工況3(1h)條件下材料的摩擦磨損機理分析53-54
- 4.4.2 工況3(3h)條件下材料的摩擦磨損機理分析54-55
- 4.5 本章小結(jié)55-57
- 第五章 總結(jié)與展望57-59
- 5.1 總結(jié)57-58
- 5.2 展望58-59
- 參考文獻(xiàn)59-63
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文63
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:579064
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