粉末冶金渗铜钢摩擦磨损性能.pdf

学兔兔
第卷第期粉末冶金材料科学与工程年月
.. .
粉末冶金渗铜钢的摩擦磨损性能
孙加宝,熊翔,党胜云,刘如铁
中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙
摘要:通过压制、预烧和熔渗,制备种液压零件用粉末冶金渗铜钢。用~型摩擦磨损实验机评价该材
料在边界润滑条件下的耐磨性,研究基体密度对渗铜钢摩擦磨损性能的影响,并与目前常用的耐磨合金进行摩擦
磨损性能对比。结果表明:在边界润滑条件下,渗铜量相同,基体材料密度分别为.、.、./的粉末
冶金渗铜钢摩擦副的摩擦因数相差不大,的质量磨损量分别为.、.和.;而传统耐磨合金中硬度
较低的—铜合金磨损量为.,磨损较快。
关键词:粉末冶金;渗铜钢;边界润滑;摩擦磨损性能
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:—..


—,,—,—
,
:
,.
. .
,.,.
./ 。
.,..,
—..
:;·;;
液压系统广泛应用于机械、矿山等领域,系统内等公司开发出液压用渗铜钢零部件代替传统
的液压元件在工作过程中将流体的动能转换为容易利的耐磨合金钢,取得良好的使用性能。我国的液压核
用的机械能。因具有复杂的工作环境,液压元件在工心元件仍采用耐磨合金钢,渗铜钢尚未获得广泛应
作过程中容易出现磨损而使系统失效,因此在各种用。人们对渗铜钢和铁铜合金的摩擦磨损性能做了许
液压元件的制造过程中,对零件的精度、密封性、材多基础研究,铜的添加有助于改善铁基制品的耐磨
料的耐磨性及强度等都有很高的要求。传统的液压元性,郑朝旭等『】认为渗铜处理对烧结硬化合金钢的
件多选用热处理的、等材料,由硬度、齿破裂负载及耐磨性能均有提升的效果。材料
于零件的形状复杂、精度要求高且加工工序冗长,因的磨损是个复杂的过程,不同环境下材料的耐磨性相
而制造成本较高。差甚远, 目前对液压系统中特定工作环境下使用的渗
粉末冶金渗铜钢具有高强度、高致密度、直接成铜钢的耐磨性还缺乏研究。
形等特点,国内外许多学者对粉末冶金渗铜钢的制备本文作者采用粉末冶金工艺制备高强度渗铜钢,
工艺和力学性能等做了大量研究。美国对液压系统中边界润滑环境下渗铜钢的摩擦磨损性能
基金项目:粉末冶金国家重点实验室创新资助项目
收稿日期:—.;修订日期:——
通讯作者:熊翔,教授,博士。电话:;:.
学兔兔
学兔兔
粉末冶金材料科学与工程
小的磨损量,并且,采用粉末冶金工艺直接成形,减
少了加工量,具有更经济的制造成本。
由表可知,组摩擦副的摩擦因数接近,渗铜
钢摩擦副的摩擦因数略高。这是由于在边界润滑条件
下,摩擦副材料之间会产生直接接触, 渗铜钢为
铜一钢结构,摩擦副相互接触过程中,原子接触
时,其原子作用力较大,使摩擦副材料之间有更大的
粘着倾向,因而具有较大的摩擦因数。
在摩擦实验过程中,初始阶段为点一面式接触,
接触面压力极高,摩擦副材料发生屈服而造成失效磨
损。随摩擦实验的进行,摩擦副之间逐步转变为面一
/·一面式接触,材料之间的压力逐渐减小从而进入正常磨
图不同密度铁基体制备的销状试样的质量磨损量损阶段,金属之间的磨粒磨损与粘着磨损成为主要磨
. 损方式。