粉末冶金铜基轴承材料的显微组织和性能

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1、中文摘要摘要粉末冶金铜基含油轴承因其优良的导热、导电、抗氧化、耐腐蚀性能以及良好的塑性等优点，得到了广泛的应用。但铜基含油轴承承载能力比较低，且过去开发的大部分材料中都含有剧毒Pb作为固体润滑组元，加之科技的发展对铜基轴承材料的转速、寿命、承载能力等性能提出了更高要求，这些均推动着铜基含油轴承材料研究的进一步深化。本文采用粉末冶金方法，在分解氨气氛保护下制备粉末冶金铜基含油轴承材料，通过对材料的显微组织、物理．力学性能以及摩擦磨损性能的研究，探讨了合金成分对铜基轴承材料性能的影响规律以及压坯密度对CuSn⋯PCMo系材料性能的影响，系统分析了合金化与载

2、荷对粉末冶金铜基含油轴承材料摩擦磨损性能的影响规律。研究结果主要包括以下几个方面：CuSn一3C材料中，加入合金元素P和Mo，组织细化，且Mo以颗粒状弥散分布在锡青铜基体上，通过弥散强化机制使材料的压溃强度提高，摩擦系数和磨损量减小。Ce02通过使组织分布更加均匀化以及提高材料的塑性来改善CuSn⋯PCCe02系轴承材料的综合性能。本实验条件，在790。C烧结温度下，CuSn⋯PCMo系轴承最佳的压坯密度为6．50-6．559／em3，Mo的最佳含量为2％，CuSn⋯PCCe02系轴承在6．50~6．559／em3压坯密度下，Ce02的最佳含量为0．0

3、8％。CuSn．P—MoS2．C—Cr系轴承材料中，Cr弥散分布在材料中，通过颗粒强化机制使材料强度提高，摩擦系数和磨损量下降；CuSn．P．MoS2．C-Ni系材料通过Ni的固溶强化和Ni3P的弥散强化作用使材料的表观硬度和压溃强度提高，摩擦系数和磨损量降低；Fe对提高CuSn．P．MoS2．C系轴承材料的压溃强度作用一般，但其可以降低材料的摩擦系数和磨损量。本实验条件下，CuSn—P．MoS2．C—Cr系和CuSn-P—MoS2．C-Ni(Fe)系轴承材料适宜的烧结温度分别为790℃和750℃，加入cr、Ni、Fe的最佳质量百分含量分别为2％、2％

4、、4％。粉末冶金铜基轴承材料的磨损量均随载荷的升高而增加。与CuSn一3C相比，CuSn．0．4P．3C．2Mo和CuSn-0．4P一3C．0．08Ce02的摩擦系数和磨损量均减小，摩擦系数随载荷增加而减小。Cr、Ni、Fe均可以改善CuSn．P．MoS2一C．M系轴承材料的摩擦磨损性能，其影响效果为：Cr最佳，Ni次之，Fe的效果一般。CuSn—P—MoS2．C和CuSn．P．MoS2．C一4Fe材料，当载荷较小时，摩擦系数随载荷增加而减小，当载荷大于150N时，其摩擦系数反而增加。CuSn．P．MoS2．C．2Cr和CuSn—P—MoS2一C一2N

5、i在50—200N的试验载荷范围内，摩擦系数均随载荷增加而减小。关键词：粉末冶金；铜基轴承材料：合金元素；压溃强度；显微组织；摩擦磨损性能AbstractPowdermetallurgycopper-basedoillessbearinghaswideapplicationssinceithasexcellentperformancesofheatconduction,electricconduction,anti．．oxidation,anti—．corrosionandgoodplasticity．Butitsload·carryingabilit

6、yislow,andusePbasthesolidlubricatingelementinmostofthesematedalsdevelopedbefore，andalsoasthedevelopmentofindustry,thepropertiesofCu-basedbearingmaterialssuchasrotationrate，lifeexpectancy,load．carryingabilityetalmustbeimprovedtoachievethis．theCu—basedbearingmaterialsmustbelucubra

7、ted．Inthispaper’Cu-basedoillessbearingmaterialswerepreparedbypowdermetallurgyinatmosphereofammoniadecomposition．T11eaffectionofalloyelementsandgreendensityonnlepropertiesofCu．basedbearingmaterialshasalSObeendiscussed．Themicrostructure、physical．mechanicalpropertiesandfrictional．w

8、earpropertiesofmaterialsarestudied．Theinfluence