粉末冶金摩擦材料特征摩擦组元与铜基体的界面及其对摩擦磨损机理影响研究

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1、万方数据中图分类号壁125：窆UDC620硕士学位论文学校代码10533密级公珏粉末冶金摩擦材料特征摩擦组元与铜基体的界面及其对摩擦磨损机理影响研究Researchontheeffectsofcharacteristicfrictioncomponents／Cumatrixinterfaceonfrictionandwearmechanismofpowdermetallurgyfrictionmaterials作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：周海滨材料科学与工程材料摩擦学粉末冶金研究院姚

2、萍屏论文答辩日期垒!亟二鱼§l答辩委员会主席中南大学2014年05月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：f虱鱼遮日期：玉坚年且月』日学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅：学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：日期：述卜年』月由f争岔盥妇嚣万方数据粉末冶金摩擦材料特征摩擦组元与铜基体的界面及其对摩擦磨损机理影响研究摘要：论文针对粉末冶金摩擦材料特征摩擦组元与铜基体的界面及其对摩擦磨损机理影响进行研究，系统并详细地

4、研究了三种特征摩擦组元与基体的界面特征及其界面特征对摩擦材料摩擦因数、摩擦稳定性、磨损量及摩擦磨损机理的影响，并探索了不同摩擦组元成分配比变化对粉末冶金摩擦材料的摩擦磨损机理的改变。结果表明：(1)SiC、高碳铬铁、SiO。分别与Cu基体形成三种性能不同界面。其中SiC与基体和Fe形成机械-_反应结合界面；高碳铬铁与基体形成溶解扩散一机械结合界面；SiO：与基体形成紧密机械结合界面。高碳铬铁与基体形成的界面结合强度最高，SiO：与基体形成的界面强度次之，SiC与基体和形成的界面结合强度最差。(2)SiC与基体和

5、Fe形成的界面及高碳铬铁与基体界面存在明显的界面缺陷，在摩擦过程中，裂纹易在界面缺陷处萌生并沿界面缺陷扩展。因此，含SiC及高碳铬铁的粉末冶金摩擦材料易发生剥层磨损。而SiO。与基体界面结合紧密，抑制了含SiO。的粉末冶金摩擦材料中裂纹扩展的趋势，导致材料最终发生犁削磨损、粘着磨损。(3)含SiC、高碳铬铁的粉末冶金摩擦材料在摩擦过程中发生严重剥层磨损，脱落的磨屑促进连续的机械混合层形成，降低材料的摩擦因数，减弱材料磨损。而含SiO。粉末冶金摩擦材料在摩擦过程中发生剧烈的犁削磨损及轻微剥层与粘着磨损，阻碍表面机

6、械混合层形成，提高了材料的摩擦因数与摩擦稳定性，但加剧了摩擦材料磨损。(4)在摩擦组元体积比固定的摩擦材料中，当SiC、高碳铬铁含量较高时，摩擦材料发生严重剥层磨损。在摩擦组元组成为富SiC、富高碳铬铁、贫SiO：时，摩擦材料剥层磨损最严重。而随着SiO：摩擦组元百分比提升时，摩擦材料的摩擦磨损机理由剥层磨损向犁削磨损及粘着磨损转变，摩擦表面剥落大大减少。(5)在摩擦组元体积总量固定的摩擦材料中，当材料发生剥层磨损时，材料表面形成连续机械混合层，降低摩擦因数及材料磨损量。当材料发生犁削磨损时，材料机械混合层被破

7、坏，导致第三体颗粒直接犁削摩擦材料及对偶表面，提高了摩擦因数并加剧摩擦材料磨损。且伴随犁削的发生的粘着现象补偿了摩擦过程中材料基体软化造成的摩擦因数下降，提高了摩擦稳定性。万方数据本文共有图51幅，表19个，参考文献64篇。关键词：界面；摩擦组元；摩擦材料；摩擦磨损机理；粉末冶金；Cu基体分类号：TFl25．9ll万方数据Researchontheef．fectsofcharacteristicfrictionC0mD0nentS，UUmatrixinterraceonlrictlonannwear⋯·●--●

8、l⋯●lmechanismofpowdermetallurgyfrictionmaterialsABS’I’RACT：Theeffectsofinterfacialcharacterizationonthetribologicalproperties，frictionsurfaceandsub—surfaceofpowdermetallurgyfrictionmaterialshave