石墨含量对铜基材料摩擦磨损性能的影响

探讨了石墨含量对铜基材料摩擦磨损性能的影响和材料的摩擦磨损机理。结果表明：不含石墨时，材料的摩擦系数和磨损率均较大，磨损主要为粘着磨损；添加石墨后，材料的摩擦系数和磨损率均显著降低，且随石墨含量增加，摩擦系数逐渐降低，在一定石墨含量范围内（＜３．５％），磨损率也逐渐减小，这与材料的强度、硬度有关。材料的磨损以应变疲劳磨损为主。随载荷增加，摩擦系数和磨损率均增加。     

铜基粉末冶金材料载流摩擦学特性研究

以铜基粉末冶金材料/铬青铜为摩擦副,模拟电力机车接触网中受电弓滑板和导线的服役条件,在销-盘式摩擦磨损试验机上进行了载流摩擦学特性研究。研究表明,随着电流的增大,摩擦系数呈下降趋势,磨损率呈上升趋势。试验较低电流（40A和60A）条件下,摩擦表面形成一氧化层;试验较高电流（80A和100A）条件下,摩擦表面覆盖有熔融物。载流条件下,销试样材料表面不断发生氧化,较低电流时,摩擦表面覆盖着一层Fe的氧化物;较高电流时,试样由于表面温度更高,形成Cu的氧化物。     

石墨排列取向对铜基粉末冶金材料制动摩擦学行为的影响

利用放电等离子烧结(Spark plasma sintering,简称SPS)技术并配合机械加工的方式制备了3种相对摩擦工作面石墨取向为0°、45°和90°的铜基粉末冶金摩擦材料。采用MM1000-Ⅱ型惯性制动试验台测试了3种材料的制动摩擦磨损性能,并对其试验后的摩擦表面三维形貌特征、近摩擦面区域特征、磨屑特征和摩擦表面物相进行分析,研究了石墨排列取向对不同制动条件下铜基粉末冶金材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：与石墨取向为0°的材料相比,石墨取向为45°和90°的材料的硬度、导热系数均显著提升。随着制动初速度的升高,3种材料的平均摩擦系数均呈现先上升后下降的趋势;在相同的制动条件下,石墨取向为45°和90°的材料的平均摩擦系数与石墨取向为0°的材料相差不大,但磨损率较低,特别是0.8 MPa、250 km/h条件下石墨取向为90°的材料的磨损率仅为石墨取向为0°的材料的31.8%。提高制动初速度均能够促进3种材料摩擦表面形成氧化膜,对于石墨取向为0°的材料,表面形成以Fe₃O₄为主的氧化膜,而对于石墨取向为90°的材料,则形成以Fe     

铜基粉末冶金刹车闸瓦材料摩擦磨损性能研究

刹车闸瓦材料摩擦磨损性能的好坏直接影响到高速列车的运行安全。本文在摩擦试验机上测试了自制的铜基粉末列车闸瓦材料在不同刹车压力条件下的摩擦磨损特性。结果表明:随着刹车压力增大,摩擦系数和表面温度均呈增大趋势;刹车压力8 MPa以后形成的氧化薄膜起到了润滑作用,使摩擦系数趋于稳定。     

铜基粉末冶金刹车闸瓦材料的摩擦磨损性能研究

刹车闸瓦材料摩擦磨损性能的好坏直接影响到高速列车的运行安全。本文在摩擦试验机上测试了自制的铜基粉末列车闸瓦材料在不同刹车压力条件下的摩擦磨损特性。结果表明:随着刹车压力增大,摩擦系数和表面温度均呈增大趋势;刹车压力8 MPa以后形成的氧化薄膜起到了润滑作用,使摩擦系数趋于稳定。     

铜基石墨合金材料摩擦磨损行为的研究

为研究铜基石墨合金材料的摩擦性能,并预测材料的磨损量变化和寿命,研究了磨损实验数据,总结出用临界热应力状态来判定磨损量线性或非线性的增长关系的结论,并通过微观机理研究、解释并证明了结论的正确性.通过石墨润滑层损坏机理推导出磨损量计算公式并验证了公式的可行性.     

速度对铜基粉末冶金/铬青铜摩擦副载流特性的影响

在自制的销-盘式载流摩擦磨损试验机上,对铜基粉末冶金/铬青铜摩擦副载流特性进行了研究。结果表明,离线率随速度的增大近乎呈线性增大;滑动速度较高时,载流效率迅速降低,载流稳定性升高,载流质量急剧下降;载流效率、载流稳定性与电弧能量的大小密切相关,电弧能量越大,载流质量越差。     

载流条件下铜基粉末冶金滑板材料的电弧侵蚀防护

以粉末冶金/铬青铜为摩擦副,在销-盘式摩擦磨损试验机上进行了载流摩擦学特性研究,结果显示:电流对电弧能量的大小有影响,载荷、速度对电弧能量有显著影响;可以找出一组电流、速度、载荷的最接近最佳匹配的数据,把电弧对粉末冶金滑板材料侵蚀程度减到最小;在水雾条件下,低速可以减小铜基粉末冶金滑板材料的质量磨损率.在最佳的表面粗糙度下电弧能量、质量磨损率最小;摩擦副材料的匹配性可以减小滑板材料的质量磨损率.     

SiC颗粒强化铜基粉末冶金摩擦材料的表面形貌特征及磨损机理

采用粉末冶金方法制备铜基摩擦材料,研究SiC含量对材料摩擦磨损性能的影响,探讨材料摩擦表面和亚表面的演变规律,揭示材料的摩擦磨损机理。结果表明:不含SiC材料的摩擦表面出现大量凹坑,磨损严重,磨损机理以黏着磨损为主;当SiC含量低于6%(质量分数)时,材料表面出现较多凹坑及浅犁沟,继续提高SiC含量,凹坑数量减少直至消失,材料表面犁沟的深度及宽度增加,表面及亚表面出现裂纹,材料主要磨损机理由黏着磨损和轻微犁削磨损向剥层磨损和严重犁削磨损转变。     

铜基自润滑材料及其摩擦学性能研究

目的对比研究铜基石墨复合材料耐磨层(SY-01)以及铜基聚四氟乙烯复合材料耐磨层(SY-02)的各种性能,以期选择最佳耐磨板材料。方法利用扫描电镜及配套的能谱分析仪分析两种耐磨层的微观结构及化学成分,利用压汞法测试耐磨层的孔隙分布以及孔隙率值,并分析两种耐磨层的显微硬度及抗冲击性能。此外,还采用SRV-4高温摩擦磨损试验机测试两种耐磨层的摩擦学性能。结果 SY-01试样耐磨层的孔隙率为28.04%,SY-02试样耐磨层的孔隙率为7.43%。SY-01耐磨层的显微硬度分布比较均匀,平均硬度为52.75HV0.5;SY-02耐磨层不同位置的显微硬度值相差较大,共混区的硬度在32HV0.5左右。相同摩擦工况下,SY-01试样磨痕深度为3.50μm,SY-02试样磨痕深度为11.0μm,约为SY-01试样磨痕深度的3倍。结论 SY-01耐磨层的显微硬度、抗冲击性能以及摩擦学性能均优于SY-02耐磨层。SY-01耐磨层的摩擦磨损机制表现为磨粒磨损和粘着磨损,SY-02耐磨层的摩擦磨损机制主要为磨粒磨损。     

粉末冶金技术制备金属多孔材料研究进展

金属多孔材料既有金属的性质,又因为孔的存在,而具有一系列功能特性,诸如密度低、比表面积大、机械强度高、通透性好等,是一种性能优异的多功能工程材料,因而在工程中得到广泛的应用.本文阐述了粉末冶金技术制备金属多孔材料的最新研究进展,主要分析了生物金属多孔材料、形状记忆合金多孔材料、多孔钨电极、多孔不锈钢和多孔铜的制备及研究进展.     

钛合金一览表

应用作者新近提出的多孔材料的屈服准则，研究了粉末冶金材料在塑性加工过程中的致密化、加工硬化和泊松比及复压过程中的力学问题。结果指出，粉末冶金材料在塑性加工过程中的致密化、加工硬化和泊松比等可以由作者曾给出的屈服准则导出；复压过程中粉末冶金材料的致密化和加工硬化要比单向压缩过程中相应量的变化快得多。     

粉末冶金法制备纳米MgO颗粒增强铜基复合材料

采用粉末冶金法制备了不同体积分数的纳米MgO颗粒增强铜基复合材料,测定了MgO/Cu复合材料的密度、硬度和电导率,并进行了微观组织观察。结果表明,随着MgO颗粒含量的增加,MgO/Cu复合材料的密度和电导率降低,硬度先升高后降低,当MgO体积分数达到2.5%时,综合性能最好。微观组织观察表明,热挤压后,增强相颗粒弥散分布在铜基体上;随着增强相体积分数的增加,颗粒出现团聚并聚集在铜基体晶界处。     

基于色度分析方法对铜基石墨材料摩擦表面自润滑膜的评价分析

提出一种基于色度分析方法对铜基石墨复合材料摩擦过程中产生的石墨润滑膜图片进行图像处理,从而实现对石墨自润滑膜的覆盖率进行定量分析。这种方法较通常使用的二值化图像处理方法更加合理、准确,能够更加真实地反映出石墨润滑膜覆盖情况。基于色度分析方法对转移膜覆盖率的分析较二值化图像处理方法分析的准确度有显著提升。通过定量分析研究了石墨含量及尺寸对自润滑膜覆盖率的影响,结果发现随着石墨含量的增加、石墨尺寸的减小,自润滑膜覆盖率逐渐增加。分析表明,随着自润滑膜覆盖率的提高,铜基石墨复合材料的摩擦因数成线性降低,而磨损量略有提高。     

石墨/铜铁基自润滑复合材料的摩擦学性能研究

采用感应加热烧结粉末冶金的方法,以铜铁合金为基体,添加石墨制备石墨/铜铁基自润滑复合材料,对比研究了添加石墨前后2种材料的组成、结构、表面形貌及摩擦学性能,并分析了磨损机理。研究结果表明:添加石墨能起到润滑作用,使材料的摩擦因数减小,磨损率降低;添加的石墨一部分转化成新态,其余则进入材料的空隙中,在摩擦过程中形成润滑膜起到减摩的作用;添加石墨后,摩擦材料的磨损机制由粘着磨损变为磨粒磨损。     

碳纤维对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

研究了鳞片状石墨、人造石墨及其两者混合质量分数0.1%碳纤维后,分别对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦性能造成的影响。结果表明,人造石墨与碳纤维混合使用能更好的降低摩擦系数,提高导热性能。而鳞片状石墨单独使用相较其他三组在不同转速下摩擦系数和磨损量大都较低,且能相应减小对磨盘的损伤程度,有更好的实用价值。     

Magnesium Powder Metallurgy: Process and Materials Opportunities

The major efforts in magnesium alloy development for automotive applications have concentrated on creep resistant alloys produced by permanent mould and high-pressure die casting routes. While large components, such as crankcases, will never be produced by powder metallurgy, there are smaller components in and around the powertrain which could be fabricated from powder precursors. This article will explore the potential of some of the more recent powder compaction developments, and discuss the alloy development strategies that emerge for magnesium-based components as a consequence of these process developments. In particular, the viability of direct powder extrusion of semi-finished product, using conventional extrusion or equal channel angular processing, combined with T6 heat treatments, will be considered. This article was presented at Materials Science & Technology 2007, Automotive and Ground Vehicles symposium held September 16-20, 2007, in Detroit, MI.     

石墨/铜基复合材料研究进展

石墨/铜复合材料因其结合了铜基体优良的导电导热、较强的抗腐蚀性能、延展性能以及力学性能和石墨的润滑特性,而具有非常广阔的应用前景,一直以来都备受瞩目。综述了近年来石墨/铜复合材料在组分、制备工艺、性能应用3方面的研究现状。分析了该复合材料的组分特性;着重介绍了粉末冶金、熔炼铸造法、表面技术等制备方法并进行了分析比较;结合石墨/铜复合材料的性能介绍了其典型的应用领域;展望了今后的研究方向。     

Fe-N粉末冶金材料的组织与性能

对纯铁粉进行气体渗氮处理得到Fe-N粉，再利用冷等静压和真空烧结技术制备了Fe-N粉末冶金材料，利用XRD的方法分析了烧结前的Fe-N粉与烧结后Fe-N块体材料的成分与结构。结果表明，Fe-N粉的主要组成相为Fe4N，还存在少量的Fe3N和单质铁；而烧结后块体材料的主要组成相为单质铁，仅存在少量Fe-N相，表明烧结过程中产生脱氮，烧结后Fe-N块体材料比铁基粉末冶金材料的硬度高了0．4倍，耐磨性能高了1．8倍，其耐蚀性提高了1倍。