高石墨铜基复合自润滑材料的组织结构与性能

以Cu-Ni粉末为基体,添加定量的W,SiC,Y2O3和MoS2相,以粉末冶金方法制备石墨质量分数分别为3%,3.5%,4%,4.5%和5%的高石墨含量铜基复合自润滑材料.利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、共聚焦成像仪和摩擦试验机对样品的组织结构和性能进行分析.结果表明:材料的最佳烧结温度为910℃,烧结时间为4 h;材料的组织由铜的α固溶体,Cu0.8Ni0.19,WMoS2,SiC和石墨等组成.力学性能随着石墨含量的增加而降低,但自润滑效果比较好.在保证材料基体具有高力学性能的基础上,提高材料中固体润滑相的含量,是制备高耐磨自润滑材料的关键因素.     

一种[001]取向镍基单晶高温合金蠕变特征

研究了一种[001]取向镍基单晶合金的蠕变特征和变形期间的微观组织结构.结果表明:在低温高应力和高温低应力条件下,合金具有较长的蠕变寿命和较低的稳态蠕变速率;在700℃,720MPa条件下,透射电镜(TEM)观察显示蠕变期间的变形特征是12<110>位错在基体中运动,发生反应形成13<112>超肖克利(Shockley)不全位错,切入γ′相后产生层错.在900℃,450MPa条件下,没有出现蠕变初始阶段,γ′相从立方体形态演化成筏形;在加速蠕变阶段,多系滑移开动,大量位错剪切γ′相是变形的主要机制.在1070℃,150MPa条件下,γ′相逐渐转变成筏形组织,并在γ/γ′界面处形成致密的六边形位错网,位错网可以阻止位错切入γ′相,提高蠕变抗力;在蠕变后期,位错以位错对形式切入γ′相,是合金变形的主要方式.     

一种新型复合自润滑轴承材料

随着机器工业制造技术的发展和产品使用性能的提高,从70年代开始,三层复合材料轴承和镶嵌轴承等自润滑轴承获得了越来越广泛的应用。但是这些传统的自润滑材料都存在着一定的不足或缺陷。例如,三层复合材料轴承表面采用热塑性树脂POM或PTFE作为减摩层,在工况温度升高时,其硬度、承载能力以及几何精度都会显著降低,严重时     

镍基粉末高温合金枝晶间亚稳碳化物

对急冷凝固镍基高温合金松散粉末热等静压成型合金中亚稳碳化物及其相间反应进行了研究。随着热处理温度的升高,粉末中合金元素的分布逐渐均匀化,但枝晶间 MC 能在较高的温度下保持稳定,使 Ti 和 Zr 在该处仍有较高含量。原始粉末中枝晶间主要分布着块状和花状的 MC 型碳化物,在预热处理过程中粉末枝晶间块状碳化物分解,发生M23C6和 M6C 的析出反应,而花状碳化物的成分及形貌则保持相对稳定。成型合金残余枝晶间分布的碳化物主要由块状 M6C 和 MC 及花状 MC 组成,形变再结晶可以促进枝晶间碳化物的溶解。     

新型铜基自润滑材料的制备

实验设计以Cu-Ni-Sn-Pb雾化合金粉末为基体,添加钨、纳米Al2O3强化相,以二硫化钼和1.5%,2.0%,2.5%,3%,4%不同质量分数石墨作为固体润滑相组成新的复合材料体系,利用粉末冶金技术制备一种新型铜基自润滑材料.应用数码显微镜、X射线衍射和显微硬度仪等分析技术,对实验样品的制备工艺、组织结构和性能进行了研究.结果表明:优化的烧结工艺为温度880~900℃,烧结时间3 h;随着石墨增加使得样品的硬度和强度降低;2%石墨铜基自润滑材料的密度为6.41 g/cm3,硬度为38 HV,可以初步满足低速运转条件下机械自润滑零件的应用.     

一种铸造镍基高温合金的高温蠕变断裂行为

研究了M963合金在975℃／225MPa条件下蠕变断裂行为。结果表明：M963合金的蠕变曲线表现出明显的蠕变三个阶段；蠕变过程中，γ’相粒子逐渐筏形化，由初始阶段的分布在γ基体中的立方状孤立相转变为蠕变后期的包围γ相的连续相；在枝晶干上有颗粒状M6C碳化物析出；蠕变变形机制从开始阶段的Orowan绕过γ’相粒子转变为蠕变后期的位错切过γ’相粒子。     

金属基自润滑复合材料固体润滑剂研究进展

固体润滑剂在金属基自润滑复合材料中的应用正在迅速增加,特别是在极端环境(高温、高负载等)条件下工作的耐磨材料。目前,金属基自润滑复合材料中常使用的固体润滑剂主要有无机层状固体润滑剂、金属及其化合物、MAX金属陶瓷、有机物固体润滑剂、碳纳米材料固体润滑剂、多元复合固体润滑剂等,其种类很多,且各自有其适用的环境和基体。根据基体材料以及工况环境选择相匹配的固体润滑剂,可以保证金属基自润滑复合材料具有良好的减摩耐磨效果。针对上述内容,本文综述了金属基自润滑复合材料采用的固体润滑剂种类、基本性质、优缺点、润滑机理,总结了固体润滑剂的适用温度及其在金属基自润滑复合材料中的应用情况,并对金属基自润滑复合材料固体润滑剂的发展趋势进行了展望。     

聚甲醛基自润滑材料的生命周期评价

采用简式生命周期评价矩阵对聚甲醛基自润滑材料进行了生命周期评价,结果表明,产品生产和回收处理阶段的环境影响程度严重,而在使用阶段的影响程度最低。     

耐磨自润滑材料的研究

随着现代科学技术的发展,由于耐磨自润滑材料可满足高温,高压,高载荷等恶劣的工况条件,是目前摩擦学领域的重要研究热点.对近年来耐磨自润滑材料的发展进行综述,并在此基础上提出几点值得关注的问题.     

材料参数对沥青混合料高温稳定性的影响

为了提高国内高速公路沥青路面的高温稳定性,针对沥青路面中面层常用的19型沥青混合料,分析了集料级配、沥青类型、沥青用量、空隙率等材料参数以及压实方法、实验温度等因素对19型沥青混合料高温稳定性的影响.试验结果表明,沥青混合料的抗高温车辙受集料级配和沥青性能的双重影响,同时采用油石比在最佳油石比基础上低0%～0.3%和4%的空隙率时,沥青混合料的高温稳定性最好.     

新型高温发泡剂烷基苯烷基磺酸钠性能研究

针对现有发泡剂无法在高温环境发挥作用的问题,合成了新型高温发泡剂12C烷基苯16C烷基磺酸钠.试验表明:烷基苯烷基磺酸钠的最佳作用质量浓度为8g/L,烷基苯烷基磺酸钠能在200~250℃维持较佳的发泡能力,并且在250℃高温高压环境48h后发泡性能未见显著降低,起始pH值对发泡剂高温性能有显著影响.耐油实验表明:该发泡剂质量分数为在20%加入原油时,由于原油沥青质、胶质的稳泡作用,发泡能力虽有下降,但泡沫稳定性大大上升.     

Te对Ni-Cr合金高温抗氧化性能的影响

采用粉末冶金方法制备含Te的Ni-Cr合金试样.在800士5℃高温进行抗氧化实验.通过氧化动力学曲线分析、氧化皮金相组织和断面形貌观察、X-ray分析表明:Te的加入在合金内部形成新相Cr2TeO4和Fe3TeO,提高合金材料氧化皮的粘附性.并且有效抑制Cr2O3的挥发反应,从而改善Cr2O3氧化层的致密性.     

镍和锡金属粉末烧结特性的研究

对镍粉和锡粉烧结形成金属间化合物的过程、结构特征以及烧结体的性能特点进行了研究。结果表明，镍和锡混合粉经混合、100kN预压、300kN温压成型后，于100℃烧结、保温15h工艺条件下，形成了Ni3Sn2，Ni3Sn，NigSn4和NiSn金属间化合物；随着烧结温度的提高和保温时间的延长，镍和锡混合粉烧结体的密度和硬度都呈上升的趋势。     

Effect of Die Wall Lubrication on Warm Compaction Powder Metallurgy

Die wall lubrication was applied on warm compaction powder metallurgy in hope to reduce the concentration level of the admixed lubricant since lubricant is harmful to the mechanical property of the sintered materials. Iron-based samples were prepared by die wall lubricated warm compaction at 135 ℃ and 175 ℃, using polytetrafluoroethylene (PTFE) emulsion as die wall lubricant. A compacting pressure of 700 MPa and 550 MPa were used. The admixed lubricant concentration ranging from 0 to 0.6 wt.% was used in th...     

表面织构对巴氏合金轴承材料摩擦学性能影响

为了改善滑动轴承混合润滑时的摩擦学性能,在锡基巴氏合金表面加工出矩形阵列和发射线阵列的圆坑织构.采用销-盘式摩擦实验机和数值模拟对织构的润滑性能及机理进行分析,研究不同滑动速度和载荷下表面织构的摩擦系数,并数值模拟了表面织构的油膜压力分布.实验结果表明:表面织构能降低混合润滑的摩擦系数.随着滑动速度的增加,表面织构的减摩性能更佳;但是随着接触压力的增加,表面织构的减摩性能降低.相对于发射线阵列织构,矩形阵列织构的摩擦系数更低并且稳定性更好.面密度为8.6%的矩形织构阵列(3#)具有较优的摩擦学特性,在滑动速度0.3m/s、载荷5.0 MPa下的摩擦系数为0.015.模拟结果表明:相对于发射线型阵列织构,矩形阵列织构的油膜压力分布能减小润滑油泄漏,从而获得较好的摩擦学特性.     

自蔓延法制取锰铝中间合金的实验

首次将自蔓延高温合成法（self-propagating high-temperature synthesis,SHS）用于锰铝中间合金的制备。采用Miedema生成热模型、金属间化合物的双参数模型估算了锰铝中间合金的标准生成焓、标准熵及比热容。通过理论计算确定了Mn3O4-Mn2O3-CaO-Al反应体系的绝热温度。以Mn2O3、Mn3O4和CaO、金属Al为原料,进行了锰铝中间合金的自蔓延反应合成试验,采用化学滴定、X射线衍射以及光学显微镜的方法对产物进行分析。理论计算和实验结果表明：反应体系的绝热温度为3 160 K,确定了该体系进行自蔓延反应的可行性。采用自蔓延合成法制备出了锰含量高达78%以上的锰铝中间合金,拓宽了锰铝中间合金的生产工艺。     

铁基粉末烧结热锻材料的组织和性能

对比研究了两种不同成分铁基粉末烧结材料和粉末烧结热锻材料的显微组织和机械性能。结果表明，粉末烧结热锻材料综合机械性能显著高于粉末烧结材料。粉末烧结热锻材料的显微组织近似致密组织，密度可达7.60—7.70g/cm^3；表观硬度增加约50%；摩擦学特性显著提高。     

自蔓延法制备Si3N4粉时的氮气压力

探讨了硅粉在普通氮气和高纯氮气中的高温自蔓延合成反应过程,分析了稀释剂、氮气纯度与压力、成型坯体的气孔率等工艺参数对硅粉自蔓延过程的点火、最高燃烧温度及产物特征的影响.从热力学、动力学及Si3N4热分解过程几个方面分析了低氮气压力下燃烧合成Si3N4的可行性.研究结果表明:只要最高燃烧温度不高于相应氮气压力下Si3N4的热分解温度,就可以用SHS方法合成Si3N4;并在氮气压力为0.6～2.6 MPa时.以纯硅粉为起始原料燃烧合成出游离硅含量小于O.5％,β与α相混合,粒度为1～2 μm的Si3N4粉末;低氮气压力下硅粉的自蔓延合成反应,必须要引入Si3N4稀释荆,压坯气孔率控制在0～70％,否则反应不能进行;体系最高燃烧温度随着氮气压力和压坯气孔率的增加而升高;所需的最低氮气压力随硅粉粒度增大而提高;产物形态沿圆柱样径向有差异,由外到里β—Si3N4相明显增加.