熔渗锡/铋—铜对铁基粉末冶金材料摩擦磨损性能的影响
发布时间：2021-07-01 12:24
粉末冶金是一种少无切削的近净成形加工工艺,它具有节材、高效率、无污染、投资少等优点。粉末冶金工艺中最常用的金属粉末为铁粉和铜粉。由于铁粉的价格较低,压制烧结后材料的强度较高,生产工艺简单等特点,使得铁基粉末在粉末冶金领域中的应用越来越广泛。而传统的铁基粉末冶金减摩零件,其减摩性能较好,但强度较低；同时铁基粉末冶金结构零件,其力学性能较好,但减摩效果较差。针对此种现象,本论文选用孔隙度为13%-20%的铁基粉末冶金材料,对其进行熔渗处理。选择低于基体骨架熔点且有一定减摩效果的锡-铜、铋-铜粉末作为熔渗剂,对制备出的三组基体材料进行熔渗。研究熔渗前后材料的微观组织、机械力学性能及摩擦磨损性能。研究结果表明：（1）选用合金粉AE粉作为基体材料,采用粉末冶金工艺制备出密度分别为6.3、6.5、6.8 g/cm3的基体,随着密度的增加,硬度、压溃强度逐渐升高,含油率逐渐降低,减摩效果也逐渐变差。逐级加载摩擦磨损试验时,密度为6.3 g/cm3基体材料抗咬合能力相对较好,擦伤载荷达到2800 N。（2）铁基材料渗锡铜后,孔隙率降低,压溃强度升高,但减摩效果较差。其中密度为6.3 g/cm3的基体材...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１烙渗工艺流程图??
黏度；０－润湿角。?．??图１．３是烙渗铜过程的示意图，从图中可大致了解到烙融渗铜剂填充孔隙的过??程，即将压制成巧块状的渗铜剂放置到被烙渗基体骨架的顶部或者底部，在一定??的烙渗温度下，渗铜剂融化成液体进入到骨架的孔隙中去，达到填充孔隙的目的。??隐釣丕块??§國??多孔■ＩＭ?赔终的运还??图１．３渗铜过程示意图??Ｆｉｇ?１．３?Ｃｏｐｐｅｒ?ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??１．３．２影响铁基粉末冶金材料烙渗的因素??铁基粉末冶金材料烙渗后性能的好坏取决于基体材料、烙渗工艺参数和烙渗??剂的性能这Ｈ者的共同作用。对于生产来说，烙渗剂及烙渗工艺参数应符合整个??工艺过程的经济性。??（１）烙渗剂的选择??烙渗剂的选择直接影响烙滲效果和产品的质量。铁基粉末冶金材料主要选用??的是铜或者铜合金做烧渗剂。铜的烙点与铁基材料的烙点满足烙渗的烙点差。图??１．４是？６－（：１１二元合金相图，从图中可知，铜与铁在１１００’（：下，大约有５％左右的??溶解度，在烙渗纯铜的过程中骨架的表面会产生烙蚀现象，影响产品的表面质量。??一般可Ｗ在滲铜剂中加入一些难溶的氧化物（如Ａｌ２〇３、ＭｇＯ等），也可Ｗ加入与??０有较好亲和力的其它金属元素（如Ｚｎ、Ｍｎ、Ａ１等）来改善这种现象ＰＳ１。其它??的物质添加则根据使用效果来确定。??７??
黏度；０－润湿角。?．??图１．３是烙渗铜过程的示意图，从图中可大致了解到烙融渗铜剂填充孔隙的过??程，即将压制成巧块状的渗铜剂放置到被烙渗基体骨架的顶部或者底部，在一定??的烙渗温度下，渗铜剂融化成液体进入到骨架的孔隙中去，达到填充孔隙的目的。??隐釣丕块??§國??多孔■ＩＭ?赔终的运还??图１．３渗铜过程示意图??Ｆｉｇ?１．３?Ｃｏｐｐｅｒ?ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??１．３．２影响铁基粉末冶金材料烙渗的因素??铁基粉末冶金材料烙渗后性能的好坏取决于基体材料、烙渗工艺参数和烙渗??剂的性能这Ｈ者的共同作用。对于生产来说，烙渗剂及烙渗工艺参数应符合整个??工艺过程的经济性。??（１）烙渗剂的选择??烙渗剂的选择直接影响烙滲效果和产品的质量。铁基粉末冶金材料主要选用??的是铜或者铜合金做烧渗剂。铜的烙点与铁基材料的烙点满足烙渗的烙点差。图??１．４是？６－（：１１二元合金相图，从图中可知，铜与铁在１１００’（：下，大约有５％左右的??溶解度，在烙渗纯铜的过程中骨架的表面会产生烙蚀现象，影响产品的表面质量。??一般可Ｗ在滲铜剂中加入一些难溶的氧化物（如Ａｌ２〇３、ＭｇＯ等），也可Ｗ加入与??０有较好亲和力的其它金属元素（如Ｚｎ、Ｍｎ、Ａ１等）来改善这种现象ＰＳ１。其它??的物质添加则根据使用效果来确定。??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]渗铜处理对铁基粉末冶金零件性能及尺寸精度的影响[J]. 符乃科,李笃信,陆冠华,张锋. 材料研究与应用. 2015(01)
[2]速度与载荷对无铅铜铋轴承材料摩擦学特性的影响[J]. 林福东,黄平,尹延国. 粉末冶金材料科学与工程. 2013(02)
[3]无铅铜铋轴承合金的摩擦学特性[J]. 尹延国,林福东,俞建卫,焦明华,解挺,田明. 材料热处理学报. 2012(S1)
[4]渗铜烧结钢用高性能渗铜剂的研究及应用[J]. 徐景杰,汪礼敏,王林山,张景怀. 粉末冶金工业. 2011(06)
[5]无铅含铋铜-钢双金属轴承材料的摩擦学特性[J]. 尹延国,林福东,焦明华,解挺,俞建卫,田明. 中国有色金属学报. 2011(05)
[6]粉末冶金金属基复合材料的研究现状及发展趋势[J]. 邓陈虹,葛启录,范爱琴. 粉末冶金工业. 2011(01)
[7]无铅的铜铋轴承材料摩擦学特性研究[J]. 尹延国,林福东. 金属功能材料. 2010(05)
[8]磷铁含量对高铁基胎体性能的影响[J]. 韩娟,姚炯斌,刘一波,葛启录. 金刚石与磨料磨具工程. 2010(03)
[9]铁基粉末冶金配流盘渗铜质量影响因素[J]. 邵瑞,林育阳,左鹏军. 金属材料与冶金工程. 2009(04)
[10]渗铜处理对烧结硬化合金钢齿轮特性的影响[J]. 郑朝旭,林炎成,黄立仁. 粉末冶金材料科学与工程. 2008(01)
硕士论文
[1]粉末冶金烧结钢用渗铜剂的成分与性能研究[D]. 刘一浪.北京有色金属研究总院 2012
[2]无铅铜铋滑动轴承材料力学性能及摩擦磨损特性研究[D]. 焦祥楠.合肥工业大学 2012
[3]液相烧结和渗铜烧结铁基粉末合金的组织和性能[D]. 徐健.吉林大学 2008
本文编号：3259129
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１烙渗工艺流程图??
黏度；０－润湿角。?．??图１．３是烙渗铜过程的示意图，从图中可大致了解到烙融渗铜剂填充孔隙的过??程，即将压制成巧块状的渗铜剂放置到被烙渗基体骨架的顶部或者底部，在一定??的烙渗温度下，渗铜剂融化成液体进入到骨架的孔隙中去，达到填充孔隙的目的。??隐釣丕块??§國??多孔■ＩＭ?赔终的运还??图１．３渗铜过程示意图??Ｆｉｇ?１．３?Ｃｏｐｐｅｒ?ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??１．３．２影响铁基粉末冶金材料烙渗的因素??铁基粉末冶金材料烙渗后性能的好坏取决于基体材料、烙渗工艺参数和烙渗??剂的性能这Ｈ者的共同作用。对于生产来说，烙渗剂及烙渗工艺参数应符合整个??工艺过程的经济性。??（１）烙渗剂的选择??烙渗剂的选择直接影响烙滲效果和产品的质量。铁基粉末冶金材料主要选用??的是铜或者铜合金做烧渗剂。铜的烙点与铁基材料的烙点满足烙渗的烙点差。图??１．４是？６－（：１１二元合金相图，从图中可知，铜与铁在１１００’（：下，大约有５％左右的??溶解度，在烙渗纯铜的过程中骨架的表面会产生烙蚀现象，影响产品的表面质量。??一般可Ｗ在滲铜剂中加入一些难溶的氧化物（如Ａｌ２〇３、ＭｇＯ等），也可Ｗ加入与??０有较好亲和力的其它金属元素（如Ｚｎ、Ｍｎ、Ａ１等）来改善这种现象ＰＳ１。其它??的物质添加则根据使用效果来确定。??７??
黏度；０－润湿角。?．??图１．３是烙渗铜过程的示意图，从图中可大致了解到烙融渗铜剂填充孔隙的过??程，即将压制成巧块状的渗铜剂放置到被烙渗基体骨架的顶部或者底部，在一定??的烙渗温度下，渗铜剂融化成液体进入到骨架的孔隙中去，达到填充孔隙的目的。??隐釣丕块??§國??多孔■ＩＭ?赔终的运还??图１．３渗铜过程示意图??Ｆｉｇ?１．３?Ｃｏｐｐｅｒ?ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??１．３．２影响铁基粉末冶金材料烙渗的因素??铁基粉末冶金材料烙渗后性能的好坏取决于基体材料、烙渗工艺参数和烙渗??剂的性能这Ｈ者的共同作用。对于生产来说，烙渗剂及烙渗工艺参数应符合整个??工艺过程的经济性。??（１）烙渗剂的选择??烙渗剂的选择直接影响烙滲效果和产品的质量。铁基粉末冶金材料主要选用??的是铜或者铜合金做烧渗剂。铜的烙点与铁基材料的烙点满足烙渗的烙点差。图??１．４是？６－（：１１二元合金相图，从图中可知，铜与铁在１１００’（：下，大约有５％左右的??溶解度，在烙渗纯铜的过程中骨架的表面会产生烙蚀现象，影响产品的表面质量。??一般可Ｗ在滲铜剂中加入一些难溶的氧化物（如Ａｌ２〇３、ＭｇＯ等），也可Ｗ加入与??０有较好亲和力的其它金属元素（如Ｚｎ、Ｍｎ、Ａ１等）来改善这种现象ＰＳ１。其它??的物质添加则根据使用效果来确定。??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]渗铜处理对铁基粉末冶金零件性能及尺寸精度的影响[J]. 符乃科,李笃信,陆冠华,张锋. 材料研究与应用. 2015(01)
[2]速度与载荷对无铅铜铋轴承材料摩擦学特性的影响[J]. 林福东,黄平,尹延国. 粉末冶金材料科学与工程. 2013(02)
[3]无铅铜铋轴承合金的摩擦学特性[J]. 尹延国,林福东,俞建卫,焦明华,解挺,田明. 材料热处理学报. 2012(S1)
[4]渗铜烧结钢用高性能渗铜剂的研究及应用[J]. 徐景杰,汪礼敏,王林山,张景怀. 粉末冶金工业. 2011(06)
[5]无铅含铋铜-钢双金属轴承材料的摩擦学特性[J]. 尹延国,林福东,焦明华,解挺,俞建卫,田明. 中国有色金属学报. 2011(05)
[6]粉末冶金金属基复合材料的研究现状及发展趋势[J]. 邓陈虹,葛启录,范爱琴. 粉末冶金工业. 2011(01)
[7]无铅的铜铋轴承材料摩擦学特性研究[J]. 尹延国,林福东. 金属功能材料. 2010(05)
[8]磷铁含量对高铁基胎体性能的影响[J]. 韩娟,姚炯斌,刘一波,葛启录. 金刚石与磨料磨具工程. 2010(03)
[9]铁基粉末冶金配流盘渗铜质量影响因素[J]. 邵瑞,林育阳,左鹏军. 金属材料与冶金工程. 2009(04)
[10]渗铜处理对烧结硬化合金钢齿轮特性的影响[J]. 郑朝旭,林炎成,黄立仁. 粉末冶金材料科学与工程. 2008(01)
硕士论文
[1]粉末冶金烧结钢用渗铜剂的成分与性能研究[D]. 刘一浪.北京有色金属研究总院 2012
[2]无铅铜铋滑动轴承材料力学性能及摩擦磨损特性研究[D]. 焦祥楠.合肥工业大学 2012
[3]液相烧结和渗铜烧结铁基粉末合金的组织和性能[D]. 徐健.吉林大学 2008
本文编号：3259129
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