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1、Cu／FeS復(fù)合材料的摩擦磨損性能2007年10月第32卷第10期潤滑與密封LUBRICAT10NENGINEERING0et.2007.Vol_32No.10Cu/FeS復(fù)合材料的摩擦磨損性能梁娜康斌陳敬超(1.昆明理工大學(xué)稀貴及有色金屬先進(jìn)材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室云南省新材料制備與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室云南昆明650093;2.四JIl省冶金情報標(biāo)準(zhǔn)研究所四川成都610041)摘要:采用原位反應(yīng)合成法制備的Cu/FeS復(fù)合材料經(jīng)真應(yīng)變?yōu)?.4的擠壓變形加工后,對其摩擦磨損性能進(jìn)行研究.并利用掃描電鏡觀察磨損后試樣的形貌,
2、分析該材料磨損過程中的影響因素及磨損機(jī)制.結(jié)果表明,無論是試驗(yàn)過程中的載荷,滑動速度,還是材料本身的硬度都將影響材料的磨損性能,在該試驗(yàn)過程中材料磨損的機(jī)制以粘著磨損和磨粒磨損為主.關(guān)鍵詞:CufFeS;摩擦磨損;磨損量;摩擦因數(shù);磨損機(jī)制中圖分類號:THI17.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0254—0150(2007)10—090—3FrictionandWearPropertiesofCu/FeSCompositeLiangNaKangBinChenJingchao'(1.KeyLaboratoryofAdva
3、ncedMaterialsofPrecious—NonferrousMetals,EducationMinistryofChina,andKeyLaboratoryofAdvancedMaterialsofYunnanProvince,KunmingUniversityofScienceant]Technology,KunmingYunnan650093,China;2.SichuanMetallurgicalInformationandStandardInstitute,ChengduSichuan610041
4、,China)Abstract:Cu/FeScompositewaspreparedbyin—situreactionandprocessedbyextrusionwith6.4strain,itst~ietionandwearproperti'eswasstudied.ThewornsampleappearancewasstudiedwasobservedbySEM,andtheinfluencefactorsandwearmechanismwereanalyzedafterexpedmentations.Th
5、eresultsindicatethatthewearpropertiesareinfluencedbyload,glidevelocityandrigidity,andthemainwearmechanismisadherencewearandabrasivewear.Keywords:Cu/FeS;frictionandwear;wearquantity;frictioncoefficient;wearmechanism金屬基固體自潤滑材料是固體潤滑劑作為組元加入到金屬基體中形成的復(fù)合材料,它兼有基體金屬的特
6、性和固體潤滑劑的摩擦學(xué)特性,適應(yīng)在各種不同的大氣環(huán)境,化學(xué)環(huán)境,電氣環(huán)境和高溫高真空等特殊環(huán)境條件下使用,并對節(jié)約能耗,延長機(jī)械使用壽命及提高工作可靠性都有重要意義.目前使用的層狀結(jié)構(gòu)的固體潤滑劑主要有石墨和MoS,但其在基體的結(jié)合狀況和使用條件上還存在一定的問題,石墨只適用于大氣中潤滑,而MoS只適用于真空中,因此必須開發(fā)新的金屬基固體自潤滑材料以滿足各種要求.FeS具有與二硫化鉬或石墨相似的磷片狀結(jié)構(gòu),屬六方晶系,本身易于沿底面滑移進(jìn)行塑性變形,其塑性變形能力良好,具有良好的潤滑性能,可用作固體潤滑劑.本文作
7、者在合成Cu/FeS復(fù)合材料的基礎(chǔ)上,通過磨損試驗(yàn)研究該材料的摩擦磨損性能.1實(shí)驗(yàn)過程基金項(xiàng)目:云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(2006E0(~Z).收稿日期:2007—03—15作者簡介:梁娜,女,碩士研究生,主要從事金屬基復(fù)合材料的研究.E-mail:wdhlp77@126.com.采用原位反應(yīng)合成技術(shù)制備Cu/FeS復(fù)合材料(其中FeS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%),經(jīng)XRD分析可知,燒結(jié)后的樣品中含有Cu,FeS和FeO,3種成分,如圖1所示.材料經(jīng)真應(yīng)變?yōu)?.4的熱擠壓后壓成錠坯,采用線切割的方法將其切割成厚度為
8、2mm的片狀試樣,表面用細(xì)砂紙打磨平整,利用粘結(jié)劑與夾具粘合,選擇純cu環(huán)作為配副材料進(jìn)行試驗(yàn),磨損試驗(yàn)采用MM-200型磨損試驗(yàn)機(jī).記錄試驗(yàn)過程中摩擦力矩的變化,用電子分析天平(精度為0.01mg)稱量磨損前后試樣質(zhì)量的變化,并用PHILIPSXL30型掃描電鏡觀察磨損后試樣表面形貌.試驗(yàn)分為6組進(jìn)行,各試驗(yàn)參數(shù)如表1所示.2000l000002030405060708
