Ti3SiC2-TiAl基滑動軸承材料制備及性能研究.pdf

1、滑動軸承通常用于潤滑油膜易失效、重載、低速、高溫等苛刻條件。但在高溫條件下，使用傳統(tǒng)滑動軸承材料做軸承時，通常會由于潤滑不良引起疲勞磨損、膠合、疲勞剝落等失效。高溫條件下，傳統(tǒng)滑動軸承材料已經(jīng)滿足不了足夠高的剛度和強度等要求，高溫環(huán)境下的潤滑油、潤滑脂容易被稀釋，這樣不僅污染環(huán)境，而且軸承材料的耐磨性能不能滿足實際使用工況的要求。能夠在高溫、真空等惡劣環(huán)境中工作，且承載能力好，具有較長耐磨壽命的航空航天用潤滑材料一直是航空領(lǐng)域亟待發(fā)展的

2、材料，同時也面臨著很大的挑戰(zhàn)。
　　本文以TiAl合金為基體，通過添加Ti3SiC2作為減摩相通過等離子燒結(jié)（SPS）技術(shù)制備高溫自潤滑滑動軸承材料，分析不同潤滑相添加量、粒度、燒結(jié)溫度等對自潤滑材料結(jié)構(gòu)特征、力學性能以及摩擦磨損性能的影響，并探究自潤滑材料的減摩機理和潤滑膜成膜機理。
　　(1)添加合金元素Cr或Nb后TiAl合金的硬度明顯提高，且同時添加兩種合金元素提升效果最明顯，但是同時添加Cr和Nb后反而使組織粗大分

3、布不均；不同配方燒結(jié)后的得到的塊體致密度相差不大均達到99％以上；燒結(jié)溫度高于1000℃塊體主相均為TiAl并摻雜有極少量Ti3Al雜質(zhì)，在更高溫度下未發(fā)生其他化學反應(yīng)，物相與燒結(jié)溫度為1000℃的保持一致；材料的微觀組織大部分為γ-TiAl相，存在少量雜質(zhì)相，溫度達到1000℃后，出現(xiàn)α2-Ti3Al/γ-TiAl層片狀晶團。
　　(2)添加 Ti3SiC2對材料的硬度提高幅度較大，具有很明顯的強化作用，復合材料的相對密度隨 T

4、i3SiC2添加量的增加而逐漸減??；室溫下復合材料的摩擦系數(shù)在0.53左右，而在550℃下摩擦系數(shù)在0.43左右，高溫下復合材料的摩擦系數(shù)反而更低；室溫下復合材料的磨損率隨 Ti3SiC2質(zhì)量分數(shù)提高而增大，高溫下由于 Ti3SiC2更容易從基體中脫落在摩擦表面形成一層潤滑膜從而減小磨損量，復合材料的磨損量大大降低。
　　(3)室溫下不同Ti3SiC2質(zhì)量分數(shù)TiAl-Ti3SiC2復合材料摩擦系數(shù)相差不大，高溫下復合材料的摩擦系