銅鉍石墨滑動軸承材料摩擦學(xué)特性研究.pdf

1、鉛作為銅基滑動軸承材料中重要的減摩、耐磨、抗粘著組元而得到廣泛應(yīng)用。然而，鉛是一種有害有毒元素，隨著人類對自身健康意識和環(huán)境保護意識的逐漸增強，產(chǎn)品無鉛化勢在必行。本文選用無毒低熔點金屬元素鉍和石墨作為復(fù)合潤滑組元，以期利用石墨的減摩耐磨特性與鉍的抗粘著特性的協(xié)同作用取代銅鉛軸承材料中的鉛，實現(xiàn)銅基軸承材料無鉛化。采用常規(guī)的粉末冶金方法制備了銅鉍/石墨滑動軸承材料，并開展了不同工況條件下的摩擦學(xué)特性研究，利用掃描電子顯微鏡、EDS能譜儀

2、、光學(xué)顯微鏡等微觀分析手段對材料的顯微組織結(jié)構(gòu)、磨痕表面形貌以及磨痕表面的化學(xué)組分進行了系統(tǒng)的分析，探討了銅鉍/石墨滑動軸承材料的摩擦磨損機理。
　　 摩擦磨損試驗結(jié)果表明，干摩擦條件下，雖然鉍的加入對銅基軸承材料的減摩、抗粘著特性有一定改善作用，但其磨損顆粒的脆性剝落，導(dǎo)致該材料磨損量明顯增大，耐磨性較差，表明銅鉍軸承材料不宜在干摩擦條件下使用。油潤滑條件下，無鉛銅鉍軸承材料潤滑油膜損傷小，Bi與潤滑油有協(xié)同作用而體現(xiàn)出較好的

3、減摩、抗粘著性能。無論是干摩擦還是油潤滑條件下，添加適宜含量石墨后，都能使銅鉍石墨軸承材料的減摩耐磨性能有明顯提高，當(dāng)石墨含量為2wt％時，石墨與鉍已體現(xiàn)較好的協(xié)同作用，而鍍銅石墨和鉍在減摩、耐磨與抗粘著特性方面體現(xiàn)了更好的協(xié)同作用效果。
　　 由于摩擦熱的作用，摩擦磨損過程中銅鉍軸承材料中的低熔點組元鉍會在摩擦副表面直接接觸區(qū)域熔融、析出，降低接觸區(qū)域的剪切強度，穩(wěn)定摩擦副的運行;銅鉍石墨軸承材料中的石墨在摩擦力作用下，鋪覆展