含银铜铋轴承材料摩擦学特性研究

发布时间：2017-07-27 00:22

  本文关键词：含银铜铋轴承材料摩擦学特性研究

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【摘要】：随着轴承材料无铅化的不断发展,国内外已开展了相关无铅铜铋轴承材料的摩擦磨损特性研究。为改善铜铋轴承材料磨痕表面富Bi相脆性易脱落特征,本文在铜铋轴承材料研究的基础上,将微量银元素添加到铜铋轴承材料中,以期减缓富Bi相从磨痕表面剥落的现象,改善轴承材料的摩擦学性能。采用常规粉末冶金工艺制备出含银无铅铜铋轴承材料,研究其相关的力学性能,并开展了不同工况条件下的摩擦学特性研究,利用光学显微镜、扫描电子显微镜等微观分析手段对材料的显微组织结构、磨痕表面形貌及化学成分等进行了系统的分析,探讨了含银铜铋轴承材料的摩擦磨损机理。 研究表明：在干摩擦条件下,适量金属元素银的加入对铜铋轴承材料的减摩性能、耐磨性能均有明显的改善作用。在油润滑条件下,铜铋轴承材料中添加适宜含量的银,对铜铋轴承材料的摩擦磨损性能有一定的改善作用；尤其是随滴油量减少,润滑效果减弱时,银对铜铋轴承材料减摩、耐磨性能的改善作用较为明显,无论是干摩擦还是油润滑条件下,银的最佳添加含量均为0.80wt%。 干摩擦条件下,由于Ag的添加,减缓了磨痕表面富Bi相的剥落速度,较多的低熔点软质相Bi保留在磨痕表面,同时Ag也属于软质相,所以Ag与Bi在摩擦表面协同作用,有利于减小接触点的剪切强度τb,改善了含银铜铋轴承材料的摩擦学性能。油润滑条件下,微量银的添加,也减缓了Bi从磨痕表面的脱落,使得含银铜铋轴承材料磨痕表面Bi的含量相对增多,适宜Ag含量的添加,使Ag与Bi起协同作用,进一步改善了含银铜铋轴承材料的摩擦学性能,但与干摩擦相比,磨痕表面的Bi含量仍然明显偏少。随着润滑条件变差以及试验时间的延长,磨痕表面的Bi的含量越来越低,而Fe的含量越来越高,即摩擦磨损越严重,Bi越易于从磨痕表面脱落,粘着磨损程度也越重。
【关键词】：铜基材料 铋 银 摩擦 磨损
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH117.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 致谢8-14
• 第一章 绪论14-21
• 1.1 材料无铅化14-18
• 1.1.1 焊料的无铅化14-15
• 1.1.2 无铅压电陶瓷15-16
• 1.1.3 滑动轴承的无铅化16-18
• 1.2 铜铋滑动轴承材料18-20
• 1.3 本课题研究的意义和主要内容20-21
• 第二章 含银铜铋轴承材料制备与力学性能21-29
• 2.1 含银铜铋轴承材料的组成21
• 2.2 含银铜铋轴承材料制备工艺21-23
• 2.2.1 选料22
• 2.2.2 混料22
• 2.2.3 压制成型22-23
• 2.2.4 烧结23
• 2.2.5 后期处理23
• 2.3 含银铜铋轴承材料金相组织分析23-26
• 2.4 含银铜铋轴承材料力学性能分析26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 含银无铅铜铋轴承材料摩擦磨损特性研究29-45
• 3.1 摩擦磨损试验29-31
• 3.1.1 摩擦磨损试验机原理29-30
• 3.1.2 摩擦磨损试验30-31
• 3.2 不同工况条件下含银铜铋轴承材料摩擦学特性31-38
• 3.2.1 工况1条件下材料摩擦磨损性能31-33
• 3.2.2 工况2条件下材料摩擦磨损性能33-34
• 3.2.3 工况3条件下材料摩擦磨损性能34-36
• 3.2.4 工况4条件下材料摩擦磨损性能36-38
• 3.3 两种典型铜铋轴承材料摩擦学特性对比分析38-41
• 3.3.1 工况1(3h)条件下材料摩擦磨损性能38-39
• 3.3.2 工况2(3h)条件下材料摩擦磨损性能39-40
• 3.3.3 工况3(3h)条件下材料摩擦磨损性能40-41
• 3.4 经过保温处理材料的摩擦磨损性能41-44
• 3.4.1 工况1条件下保温处理材料的摩擦磨损性能41-42
• 3.4.2 工况2条件下保温处理材料的摩擦磨损性能42-43
• 3.4.3 工况3条件下保温处理材料的摩擦磨损性能43-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 含银无铅铜铋轴承材料摩擦磨损机理分析45-57
• 4.1 轴承材料摩擦磨损形式及润滑45-46
• 4.1.1 摩擦形式45
• 4.1.2 磨损形式45-46
• 4.2 轴承润滑原理46-48
• 4.3 不同工况条件下材料的摩擦磨损机理研究48-53
• 4.3.1 工况1条件下材料的摩擦磨损机理分析48-50
• 4.3.2 工况2条件下材料的摩擦磨损机理分析50-51
• 4.3.3 工况4条件下材料的摩擦磨损机理分析51-53
• 4.4 不同时间条件下材料的摩擦磨损机理分析53-55
• 4.4.1 工况3(1h)条件下材料的摩擦磨损机理分析53-54
• 4.4.2 工况3(3h)条件下材料的摩擦磨损机理分析54-55
• 4.5 本章小结55-57
• 第五章 总结与展望57-59
• 5.1 总结57-58
• 5.2 展望58-59
• 参考文献59-63
• 攻读硕士期间发表的论文63

【参考文献】

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本文编号：579064