CuPb20Sn5-20鋼雙金屬復合材料制備及性能研究.pdf

1、本文采用了傳統(tǒng)的重力鑄造方法成功地制備了CuPb20Sn5-20鋼雙金屬復合材料，并對其進行了往復式摩擦試驗。采用剪切試驗檢測了雙金屬復合強度，利用金相顯微鏡和SEM觀察了銅鉛合金的組織以及界面形貌，并通過EDS分析復合界面上的元素擴散分布及其對界面結合強度的影響。系統(tǒng)地研究了復合工藝對CuPb20Sn5-20鋼雙金屬復合材料界面結合強度、微觀組織的影響以及對復合材料工作面的摩擦磨損行為進行分析。本文的主要研究工作和所獲得的結論如下:<

2、br>　　(1)通過預試驗及分析確定鋼基底表面涂掛飽和ZnCl2水溶液較其他處理方法更適合本課題方案，解決了該復合材料界面的夾渣或氧化的難題，且獲得良好的界面結合強度。
　　(2)隨著模具預熱溫度的提高，銅鉛合金的凝固速度降低，延長了界面的高溫停留時間，增加了復合界面擴散層厚度，從而提高了界面結合強度。將石墨模具的預熱溫度控制在600℃時，復合材料的界面結合強度高且銅鉛合金組織性能優(yōu)秀。
　　(3)當鋼基底的預熱溫度為400

3、℃時，飽和ZnCl2涂層能夠很好保護鋼表面不被氧化，從而減少近界面處的鉛相。此時，復合界面剪切強度能夠達到183.94MPa。降低預熱溫度會降低界面強度，但過多提高預熱溫度則會引起鋼表面的輕微氧化和鉛相在近界面上的增加，從而導致界面強度的降低。
　　(4)在同樣模具和鋼基底預熱溫度下，1050℃澆鑄銅鉛合金能得到優(yōu)秀的合金組織及界面強度。降低銅鉛合金的澆鑄溫度雖能使銅鉛合金組織中鉛相分布更加均勻細小，但會造成界面擴散不充分，會降低