FeS/銅基軸承材料摩擦學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-20 19:25
鉛廣泛應(yīng)用于銅基滑動(dòng)軸承材料中,但鉛是有害物質(zhì),對(duì)人體和環(huán)境都有著嚴(yán)重的危害,隨著環(huán)保和健康意識(shí)的不斷加強(qiáng),產(chǎn)品無(wú)鉛化是發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文以期利用固體潤(rùn)滑劑FeS的減摩抗粘著作用,替代銅基滑動(dòng)軸承材料中的鉛,實(shí)現(xiàn)銅基滑動(dòng)軸承材料無(wú)鉛化。通過(guò)粉末冶金工藝制備FeS/銅基軸承材料,采用X射線衍射儀和金相顯微鏡觀察分析其組成及金相組織,對(duì)其孔隙率、硬度、密度進(jìn)行檢測(cè),利用MM-200測(cè)試FeS/銅基軸承材料的摩擦磨損性能,并采用掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線光電子能譜對(duì)其摩擦磨損機(jī)理進(jìn)行分析。研究表明,FeS在壓制過(guò)程中具有潤(rùn)滑作用,當(dāng)其含量在5%以下時(shí),隨著FeS含量的增多,材料的表面孔隙率呈減小趨勢(shì);當(dāng)其含量超過(guò)5%時(shí),由于FeS與基體結(jié)合不緊密,隨其含量的增多,材料的表面孔隙率呈增加趨勢(shì);而且FeS顆粒具有疏松多孔特征,所以隨著FeS含量的增加,材料的儲(chǔ)油能力增加。FeS顆粒含量較少時(shí)對(duì)銅合金基體具有彌散強(qiáng)化作用:當(dāng)含量過(guò)多時(shí),其質(zhì)軟易滑移的特性會(huì)起主導(dǎo)地位,材料的硬度下降。在干摩擦條件下,材料中的FeS顆?梢圆粩嘞蚰Σ帘砻婢奂,在材料表面形成一層固體潤(rùn)滑膜,進(jìn)而保證FeS/銅基軸...
【文章來(lái)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)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1滑動(dòng)軸承材料金相??
(a)?Cu-lOSn-lOPb?(b)?CuSnSNi??圖1.1滑動(dòng)軸承材料金相??Fig?1.1?The?metallographic?pho1;os?of?sliding?bearing?materials??并不是所有的滑動(dòng)軸承材料都需要軟質(zhì)相,在不同的工況條件下,對(duì)滑動(dòng)軸??承材料主要性能的要求不同。圖1.1?(b)也為一款常用的滑動(dòng)軸承材料CuSnSNi,??屬于一種典型的單相結(jié)構(gòu),Ni對(duì)基體具有一定的強(qiáng)化作用,可W進(jìn)一步增強(qiáng)其承??載能力和耐磨性,由于缺少軟質(zhì)相,其抗腐蝕能力也得到提高,所WCuSn8Ni被??廣泛應(yīng)用于高載、潤(rùn)滑充分的場(chǎng)合。目前,應(yīng)用比較廣泛的滑動(dòng)軸承材料主要有??己氏合金、鉛基合金軸承材料和銅基合金軸承材料。??1.3滑動(dòng)軸承材料分類??滑動(dòng)軸承的使用最早可tu追溯到公元前3250年,在制備陶器過(guò)程中,人們?yōu)??了提高物體的旋轉(zhuǎn)速度,采用石塊或木頭來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)裝置,制成簡(jiǎn)單的滑動(dòng)軸承。??近一百多年來(lái)
2.2?FeS/銅基軸承材料的制備工藝??本文試驗(yàn)中主要采用粉末冶金工藝制備FeS/銅基軸承材料,具體的制備工藝??如圖2.2所示,首先將各種粉末精確稱重配比,然后添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的硬脂??酸巧進(jìn)行混料,將混合均勻的合金粉末倒入模具中,采用液壓機(jī)進(jìn)行壓制,最后??試樣的燒結(jié)在高溫網(wǎng)帶燒結(jié)爐中進(jìn)行,采用氨分解(N2、H2)做為保護(hù)氣氛。具??體的工藝主要有選料、混料、壓制成型、燒結(jié)和后處理五部分組成。??選料.^漉料.壓制成型.=>?燒結(jié).二后處理.??圖2.2銅基軸承材料工藝流程??Fig?2.2?The?process?flow?diagram?of?copper?base?bearing?materials??2.2.1選糾??試樣制備的材料主要是銅錫6501合金粉、FeS粉、硬脂酸巧蘭種粉末,銅錫??6501合金粉中銅是銅基軸承材料的主要原材料,6501合金粉中的錫和憐都可W溶??入銅基體中,起到固溶強(qiáng)化作用,6501合金粉的平均粒度約為150目。FeS粉末??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用Image J軟件進(jìn)行圖像處理統(tǒng)計(jì)織物孔隙率[J]. 馮愛(ài)芬,張永久. 針織工業(yè). 2015(01)
[2]鉻對(duì)銅基粉末冶金材料摩擦磨損性能的影響[J]. 符蓉,房順利,高飛,韓曉明. 潤(rùn)滑與密封. 2013(10)
[3]含銀無(wú)鉛銅鉍滑動(dòng)軸承材料摩擦學(xué)特性研究[J]. 王玲,尹延國(guó),焦明華,俞建衛(wèi). 軸承. 2013(07)
[4]無(wú)鉛銅鉍石墨軸承材料摩擦學(xué)特性研究[J]. 梁建釗,尹延國(guó). 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[5]無(wú)鉛銅鉍軸承合金的摩擦學(xué)特性[J]. 尹延國(guó),林福東,俞建衛(wèi),焦明華,解挺,田明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(S1)
[6]基于電子掃描的Image J圖像處理系統(tǒng)在多孔材料中的應(yīng)用[J]. 鄧林紅,王銳,陳園園. 傳感器與微系統(tǒng). 2012(05)
[7]鉛的危害及排除初探[J]. 劉艷菊,趙慧君,羅雙麗,王云,武寧云. 中國(guó)西部科技. 2011(18)
[8]無(wú)鉛含鉍銅-鋼雙金屬軸承材料的摩擦學(xué)特性[J]. 尹延國(guó),林福東,焦明華,解挺,俞建衛(wèi),田明. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(05)
[9]Effect of Free-cutting Additives on Machining Characteristics of Austenitic Stainless Steels[J]. Zhuang Li1) and Di Wu2) 1) School of Materials Science and Engineering,Shenyang University of Aeronautics and Astronautics,Shenyang 110136,China 2) State Key Laboratory of Rolling and Automation,Northeastern University,Shenyang 110004,China. Journal of Materials Science & Technology. 2010(09)
[10]Computer Simulation of Mechanical Properties of Nano-scale Cu/FeS Composite[J]. Zhenjun Hong1), Jingchao Chen1), Jing Feng1), Yeping Du1), Jie Yu2), Lijuan Zhang1), Shuzhen Wu1,2) and Futai Xu1) 1) Key Laboratory of Advanced Materials of Precious-Nonferrous Metals, Education Ministry of China, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China 2) Faculty of Materials and Metallurgical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China. Journal of Materials Science & Technology. 2010(04)
博士論文
[1]Al-Sn軸承合金的雙相雙尺度結(jié)構(gòu)與摩擦學(xué)性能[D]. 魯忠臣.華南理工大學(xué) 2013
[2]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]不同工況條件下含銀銅鉍軸承材料的摩擦學(xué)特性研究[D]. 李蕓蕓.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3447468
【文章來(lái)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)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1滑動(dòng)軸承材料金相??
(a)?Cu-lOSn-lOPb?(b)?CuSnSNi??圖1.1滑動(dòng)軸承材料金相??Fig?1.1?The?metallographic?pho1;os?of?sliding?bearing?materials??并不是所有的滑動(dòng)軸承材料都需要軟質(zhì)相,在不同的工況條件下,對(duì)滑動(dòng)軸??承材料主要性能的要求不同。圖1.1?(b)也為一款常用的滑動(dòng)軸承材料CuSnSNi,??屬于一種典型的單相結(jié)構(gòu),Ni對(duì)基體具有一定的強(qiáng)化作用,可W進(jìn)一步增強(qiáng)其承??載能力和耐磨性,由于缺少軟質(zhì)相,其抗腐蝕能力也得到提高,所WCuSn8Ni被??廣泛應(yīng)用于高載、潤(rùn)滑充分的場(chǎng)合。目前,應(yīng)用比較廣泛的滑動(dòng)軸承材料主要有??己氏合金、鉛基合金軸承材料和銅基合金軸承材料。??1.3滑動(dòng)軸承材料分類??滑動(dòng)軸承的使用最早可tu追溯到公元前3250年,在制備陶器過(guò)程中,人們?yōu)??了提高物體的旋轉(zhuǎn)速度,采用石塊或木頭來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)裝置,制成簡(jiǎn)單的滑動(dòng)軸承。??近一百多年來(lái)
2.2?FeS/銅基軸承材料的制備工藝??本文試驗(yàn)中主要采用粉末冶金工藝制備FeS/銅基軸承材料,具體的制備工藝??如圖2.2所示,首先將各種粉末精確稱重配比,然后添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的硬脂??酸巧進(jìn)行混料,將混合均勻的合金粉末倒入模具中,采用液壓機(jī)進(jìn)行壓制,最后??試樣的燒結(jié)在高溫網(wǎng)帶燒結(jié)爐中進(jìn)行,采用氨分解(N2、H2)做為保護(hù)氣氛。具??體的工藝主要有選料、混料、壓制成型、燒結(jié)和后處理五部分組成。??選料.^漉料.壓制成型.=>?燒結(jié).二后處理.??圖2.2銅基軸承材料工藝流程??Fig?2.2?The?process?flow?diagram?of?copper?base?bearing?materials??2.2.1選糾??試樣制備的材料主要是銅錫6501合金粉、FeS粉、硬脂酸巧蘭種粉末,銅錫??6501合金粉中銅是銅基軸承材料的主要原材料,6501合金粉中的錫和憐都可W溶??入銅基體中,起到固溶強(qiáng)化作用,6501合金粉的平均粒度約為150目。FeS粉末??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用Image J軟件進(jìn)行圖像處理統(tǒng)計(jì)織物孔隙率[J]. 馮愛(ài)芬,張永久. 針織工業(yè). 2015(01)
[2]鉻對(duì)銅基粉末冶金材料摩擦磨損性能的影響[J]. 符蓉,房順利,高飛,韓曉明. 潤(rùn)滑與密封. 2013(10)
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[4]無(wú)鉛銅鉍石墨軸承材料摩擦學(xué)特性研究[J]. 梁建釗,尹延國(guó). 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[5]無(wú)鉛銅鉍軸承合金的摩擦學(xué)特性[J]. 尹延國(guó),林福東,俞建衛(wèi),焦明華,解挺,田明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(S1)
[6]基于電子掃描的Image J圖像處理系統(tǒng)在多孔材料中的應(yīng)用[J]. 鄧林紅,王銳,陳園園. 傳感器與微系統(tǒng). 2012(05)
[7]鉛的危害及排除初探[J]. 劉艷菊,趙慧君,羅雙麗,王云,武寧云. 中國(guó)西部科技. 2011(18)
[8]無(wú)鉛含鉍銅-鋼雙金屬軸承材料的摩擦學(xué)特性[J]. 尹延國(guó),林福東,焦明華,解挺,俞建衛(wèi),田明. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(05)
[9]Effect of Free-cutting Additives on Machining Characteristics of Austenitic Stainless Steels[J]. Zhuang Li1) and Di Wu2) 1) School of Materials Science and Engineering,Shenyang University of Aeronautics and Astronautics,Shenyang 110136,China 2) State Key Laboratory of Rolling and Automation,Northeastern University,Shenyang 110004,China. Journal of Materials Science & Technology. 2010(09)
[10]Computer Simulation of Mechanical Properties of Nano-scale Cu/FeS Composite[J]. Zhenjun Hong1), Jingchao Chen1), Jing Feng1), Yeping Du1), Jie Yu2), Lijuan Zhang1), Shuzhen Wu1,2) and Futai Xu1) 1) Key Laboratory of Advanced Materials of Precious-Nonferrous Metals, Education Ministry of China, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China 2) Faculty of Materials and Metallurgical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China. Journal of Materials Science & Technology. 2010(04)
博士論文
[1]Al-Sn軸承合金的雙相雙尺度結(jié)構(gòu)與摩擦學(xué)性能[D]. 魯忠臣.華南理工大學(xué) 2013
[2]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]不同工況條件下含銀銅鉍軸承材料的摩擦學(xué)特性研究[D]. 李蕓蕓.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3447468
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