【摘要】：銅基粉末冶金摩擦材料是最常用的汽車和高速列車剎車片材料之一,具有許多傳統(tǒng)有機(jī)類摩擦材料不具備的優(yōu)點(diǎn),如耐熱性好、機(jī)械強(qiáng)度高、摩擦磨損性能穩(wěn)定等。對(duì)于在高速、重載、高溫等工況下工作的摩擦材料,工作條件的日益惡劣對(duì)其強(qiáng)度和摩擦磨損性能穩(wěn)定性提出了更高的要求。目前,改善銅基粉末冶金摩擦材料的性能的研究主要圍繞兩個(gè)方向進(jìn)行,一是優(yōu)化摩擦材料的配方;二是優(yōu)化摩擦材料的制備工藝。本文首先通過“加壓-燒結(jié)”法,選擇四個(gè)不同的燒結(jié)溫度制備納米碳化硅增強(qiáng)銅基粉末冶金摩擦材料,通過顯微組織觀察和物理機(jī)械性能分析確定添加納米碳化硅后銅基粉末冶金摩擦材料的最佳燒結(jié)溫度。然后,在最佳燒結(jié)溫度下制備了添加不同含量納米碳化硅的銅基粉末冶金摩擦材料,研究納米碳化硅粒子對(duì)銅基粉末冶金摩擦材料的顯微組織形貌、物理機(jī)械性能及摩擦磨損性能的影響。結(jié)果表明:1.燒結(jié)溫度顯著影響材料的顯微組織形貌、密度和硬度。隨燒結(jié)溫度從810℃提高到850℃,材料表面孔隙數(shù)量變少,組元之間界面減少,基體連續(xù)性變好,因而材料密度提高、孔隙度減小,硬度顯著提高。當(dāng)燒結(jié)溫度提高到870℃時(shí),材料表面顯微組織變化不大,密度和硬度反而下降。2.在燒結(jié)溫度為850℃下制備了不同納米碳化硅添加量的試樣,發(fā)現(xiàn)隨納米碳化硅粒子添加量的增大,試樣密度不斷降低,孔隙度不斷增大,硬度先增大后減小。納米碳化硅粒子添加量為1%時(shí),試樣硬度最大,當(dāng)納米碳化硅添加量達(dá)到4%時(shí),試樣硬度最低。3.對(duì)不同納米碳化硅添加量的試樣進(jìn)行摩擦磨損性能測(cè)試。低速下,載荷較低時(shí),隨納米碳化硅添加量增大,摩擦系數(shù)先增大后減小,磨損量隨納米碳化硅添加量的增大緩慢增大,添加1%納米碳化硅的試樣摩擦系數(shù)值最高,磨損機(jī)制以磨粒磨損為主;載荷較高時(shí),隨納米碳化硅添加量增大,摩擦系數(shù)和磨損量均先減小后增大,添加0.5%納米碳化硅的試樣摩擦系數(shù)值最低,添加0.5%~1%納米碳化硅的試樣磨損量最低,磨損機(jī)制為磨粒磨損和輕微粘著磨損。高速下,不同載荷下試樣的摩擦系數(shù)和磨損量均隨n-SiC添加量增大呈先減小后增大的趨勢(shì),添加1%納米碳化硅的試樣摩擦系數(shù)最低,添加0.5%~1%納米碳化硅的試樣磨損量最小,載荷較高時(shí),未添加納米碳化硅試樣發(fā)生嚴(yán)重磨損,而添加1%納米碳化硅試樣的磨損量低。高速低載下,磨損機(jī)制主要為疲勞磨損。高速高載下,試樣的磨損機(jī)制主要為剝層磨損和疲勞磨損。添加1%納米碳化硅的銅基粉末冶金摩擦材料在不同轉(zhuǎn)速、載荷下的摩擦系數(shù)穩(wěn)定性最好,高速、高載下的耐磨性能大大提高。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF125.9

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本文編號(hào)：2715258