鐵基高溫自潤滑材料的制備及其摩擦學特性研究.pdf

1、采用粉末冶金技術，以石墨和自生氧化物為潤滑相，并添加了鉬、鎳、銅等合金化元素，在氫氣保護氣氛下制備了在室溫～450℃下可連續(xù)使用的鐵基高溫自潤滑材料。通過金相顯微鏡和XRD衍射儀觀察和分析其微觀組織結構，使用高溫摩擦磨損試驗機測試了材料在不同工況條件下的摩擦磨損性能，并測試了材料的密度、硬度和抗壓強度，最后通過SEM掃描電鏡、EDS能譜儀以及XRD衍射儀等儀器分析了摩擦磨損機理。
　　研究結果表明:不同成分的鐵基自潤滑材料在摩擦過

2、程中表現(xiàn)出了相似的磨損機制，材料表面由金屬碳化物和少量金屬固溶體形成的強化相決定了其在組織上的耐磨性，材料中的石墨以及在摩擦過程中生成的金屬氧化物，是材料具有良好高溫減摩性能的主要原因。
　　在Fe-Mo-石墨自潤滑材料中添加Ni、Cu等元素，可有效提高材料的合金化程度，進而提高材料的力學性能。這主要是因為金屬固溶體和大量金屬碳化物強化相的生成，從而增強了基體強度。Ni、Cu的加入能夠明顯改善Fe基復合材料的摩擦磨損性能，在高溫條

3、件下摩擦系數(shù)隨Ni、Cu加入后降低的趨勢更加明顯，當銅含量為15 wt％，F(xiàn)e-Mo-Ni-Cu-石墨材料在500℃時，干摩擦條件下的平均摩擦系數(shù)低至0.28，磨損率量級為10-8 cm3/N·m，屬于輕微磨損，表現(xiàn)出了較好的高溫減摩耐磨性能。
　　在鐵基材料中添加不同含量的石墨，當石墨添加量為1 wt％時，材料組織主要由鐵素體組成，此時的摩擦系數(shù)受摩擦速度的影響較小，在摩擦速度在0.2m/s～0.8 m/s之間時，變化幅度不大，