(SiC+Gr)-Cu表面復(fù)合材料的制備及摩擦磨損性能的研究.pdf

1、航空航天、能源冶金、機(jī)械電子等工業(yè)的迅速發(fā)展迫切需要開發(fā)具有良好的電熱傳導(dǎo)性、耐腐蝕性、耐磨性、工藝性能優(yōu)異且價(jià)格低廉的功能材料。傳統(tǒng)的的銅合金材料由于強(qiáng)度不足、耐磨性較差使其在一些對(duì)材料摩擦磨損性能要求較高領(lǐng)域的應(yīng)用受到很大程度的限制。因此，如何提高銅合金材料的表面耐磨性就顯得尤為重要。
　　本文以開發(fā)高耐磨性銅合金表面復(fù)合材料為目標(biāo)，提出顆?；祀s增強(qiáng)表面復(fù)合材料的設(shè)計(jì)思路，通過實(shí)型負(fù)壓鑄滲法制備SiC和石墨混雜增強(qiáng)銅基表面復(fù)合

2、材料，分析了制備過程中的預(yù)制體、負(fù)壓鑄滲工藝參數(shù)等因素對(duì)鑄滲質(zhì)量的影響;采用HB-3000型布氏硬度計(jì)檢測(cè)了銅基表面復(fù)合材料的宏觀硬度;運(yùn)用WF-300型往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)銅基表面復(fù)合材料的常溫摩擦磨損性能進(jìn)行了測(cè)試;采用SEM和EDS對(duì)銅基表面復(fù)合材料進(jìn)行了組織觀察、成分和磨損表面形貌分析，討論了滲層的形成機(jī)制及銅基表面復(fù)合材料的常溫摩擦磨損機(jī)制。本文的主要研究工作和結(jié)論如下:
　　1.通過實(shí)型負(fù)壓鑄滲法制備了SiC和石墨混

3、雜增強(qiáng)銅基表面復(fù)合材料，其中粒度為550～650μm的SiC顆粒、4％石墨（粒度:425～600μm）顆粒、2％粘土作粘結(jié)劑、2％硼酸和2％氟化鈉作熔劑混合得到預(yù)制體涂覆并制備的鑄滲模型，采用負(fù)壓鑄滲法，澆注溫度為1200～1220℃，負(fù)壓度為0.06～0.07MPa，澆注壓頭在500～550mm范圍時(shí)，制備的銅基表面復(fù)合材料鑄滲效果較好。
　　2.制備的銅基表面復(fù)合材料表面光潔平整、增強(qiáng)顆粒分布相對(duì)均勻;鑄滲層的斷面組織可以分為

4、復(fù)合區(qū)、過渡區(qū)和基體區(qū)，復(fù)合層中的增強(qiáng)顆粒與基體界面結(jié)合良好。
　　3.硬度測(cè)試表明:SiC顆粒的加入會(huì)大幅度提高銅合金材料的表面硬度，而石墨的添加會(huì)顯著降低銅基表面復(fù)合材料的宏觀硬度。
　　4.常溫摩擦磨損試驗(yàn)表明:(SiC+Gr)/Cu表面復(fù)合材料可以明顯提高銅合金材料的表面耐磨性，其中增強(qiáng)顆粒級(jí)配在SiC的粒度為550～650μm，石墨的含量為4％、粒度為425～600μm時(shí)，銅基表面復(fù)合材料的相對(duì)磨損率較小，磨損表面