鎳基高溫自潤滑復(fù)合材料的摩擦學(xué)行為研究.pdf

1、由于高溫自潤滑材料在高溫下優(yōu)異的摩擦學(xué)性能，使其在一些摩擦系統(tǒng)中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，通過將固體潤滑劑添加到一些高溫合金材料中能明顯改善其在高溫下的摩擦學(xué)性能，但是一些固體潤滑劑受溫度和氧化作用所限制。SrSO4和Ag是非常有效的高溫固體潤滑劑，本文以SrSO4和Ag為添加劑添加到Ni-Cr高溫合金中以獲得廣域溫度范圍內(nèi)摩擦學(xué)性能優(yōu)異的Ni基復(fù)合材料。
　　本文采用化學(xué)沉淀法制備了SrSO4納米粉體，將制得的SrSO4納米粉體和Ag作為

2、高溫固體潤滑劑添加到Ni基合金中，采用放電等離子燒結(jié)法分別制備了Ni-Cr高溫合金、不同組分的NiCr-SrSO4和NiCr-SrSO4-Ag復(fù)合材料。通過XRD、SEM、XPS、TEM及摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)分別測試了不同復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及廣域溫度范圍內(nèi)的摩擦學(xué)性能，分別探討了SrSO4及Ag的添加對(duì)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響，并揭示了復(fù)合材料在廣域溫度下的自潤滑機(jī)理。
　　采用放電等離子燒結(jié)法成功制備出了Ni-Cr高溫合金。

3、Ni-Cr基體在室溫、200℃、400℃和600℃下的摩擦系數(shù)分別為0.5、0.49、0.41和0.41，對(duì)應(yīng)的磨損量分別為2.77×10-4mm3/(Nm)、3.2×10-4mm3/(Nm)、1.3×10-4mm3/(Nm)和2.53×10-4mm3/(Nm)。
　　通過選擇合適的工藝參數(shù)，利用化學(xué)沉淀法可以獲得長片狀SrSO4納米粉體。利用放電等離子法制備出不同SrSO4含量的NiCr-SrSO4復(fù)合材料。結(jié)果證明，SrSO4

4、的加入能明顯改善復(fù)合材料在高溫下的摩擦學(xué)性能。當(dāng)SrSO4的添加量為10wt.％時(shí)，復(fù)合材料的力學(xué)性能有所上升并且能獲得在高溫情況下比較優(yōu)異的摩擦學(xué)性能，含10wt.％SrSO4的NiCr-SrSO4復(fù)合材料在400℃和600℃下的摩擦系數(shù)大小分別為0.32和0.2左右，其在400℃和600℃下的磨損量也很低，分別為1.44×10-5mm3/(Nm)和2.4×10-5mm3/(Nm)。NiCr-10SrSO4復(fù)合材料能獲得比較優(yōu)異的高溫

5、摩擦學(xué)性能主要是由于在磨損表面所形成的由不同的氧化物（NiO和Cr2O3）和有自潤滑性能的鹽類（SrSO4和SrCrO4）所組成的潤滑膜。
　　采用SrSO4的添加量為10％，同時(shí)加入潤滑相Ag利用放電等離子燒結(jié)法制得不同Ag含量的NiCr-SrSO4-Ag復(fù)合材料。Ag的加入能有效降低復(fù)合材料在中低溫情況下的摩擦系數(shù)，但同時(shí)也會(huì)使其在400℃和600℃下的摩擦系數(shù)有所上升，分別為0.41和0.3。Ag的添加量的增加并不能使NiC