bnnicr自润滑复合材料的制备工艺及其组织和性能研究

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1、中南人学硕I：学位论文摘要为发展高性能的热动力机械等先进技术，需要研制能够在高温下使用的新型固体自润滑材料以防止部件的磨损与失效。Ni．Cr合金在500．1000℃仍能保持优异的高温力学性能，同时具有抗高温氧化性及耐腐蚀性能，是理想的基体材料。固体润滑剂BN热稳定性比石墨和MoS2更好，在900℃性能仍然稳定，表现出良好的可磨耗性能和润滑性能，是高温自润滑材料的优良添加剂。本文采用粉末冶金方法制备添加固体润滑剂BN的BN／Ni(Cr)自润滑复合材料，通过XRD和SEM分析材料的组织结构，测试了材料的密度、强度、硬度和摩擦磨损等性

2、能，研究了烧结温度对BN／Ni(Cr)组织和性能的影响；探讨了BN含量对镍基减摩材料力学及摩擦磨损性能的影响；并且研究了BN造粒对BN／Ni(Cr)组织和性能的影响。研究结果表明：随着BN含量升高，嵌入到Ni．Cr基体中的BN体积越大，使粉末颗粒问烧结颈的形成和长大越困难，BN／Ni(Cr)材料密度减小，孔隙率增加，材料的致密化过程进行得越困难，从而引起材料的硬度、强度和延伸率逐渐降低。但BN的加入有利于BN润滑膜的形成，其在摩擦过程中对BN／Ni(Cr)材料起到减摩作用，从而改善BN／Ni(Cr)材料的摩擦磨损性能。随着BN含

3、量的增加，材料的摩擦因数逐渐下降，而磨损率先下降后升高。在同一烧结条件下，BN含量为ll％时，BN／Ni(Cr)材料的摩擦因数较小和磨损率最低，此时材料具有较高的硬度和强度与良好的摩擦磨损性能，是一种理想的新型自润滑材料。常压烧结的烧结温度在l100～1180℃之间较适宜，随烧结温度升高，BN／Ni(Cr)复合材料的孔隙率降低，密度和硬度增加，材料的抗弯强度显著提高。在l180。C烧结温度下，BN／Ni(Cr)复合材料获得最佳的综合性能；在1200℃烧结后取出的合金试样发生“过烧"现象。BN造粒是材料压坯密度升高，孔隙少，烧结颈

4、增大，因而烧结程度更好，基体结合的更加紧密；材料的硬度、强度和耐磨性能明显提高。．关键词：BN／Ni(Cr)复合材料；BN造粒；组织；性能中南大学硕l：学位论文ABSTRACTInordertodevelopadvancedhighperformancethermodynamictechnology，newstylesolidself-lubricatingcompositesareneeded，whichcanworkathightemperaturetopreventwearingandfailureofparts．Ni—C

5、ralloyshavesplendidhigh-temperaturemechanicalproperties，oxidationresistanceandcorrosionresistancesufferedfrom500to1000℃，makingthempromisinghigh—temperatureself-lubricatingcomposites．ThesolidlubricantBN，whoseheatenduranceisbeRerthangraphiteandMoS2，exhibitingperfectlya

6、bradableandlubricatedpropertiesunder900℃，isagoodadditiontothehigh-temperatureself-lubricatingcomposites．．Inthisarticle，BN／Ni(Cr)selglubricatingcompositeswerefabricatedbypowdermetallurgy，duringwhichtheNi—Crpowderwasusedasoriginalmaterials，andahexagonalBNpowderwasadded

7、assolidlubricant．Thedensity，strength，hardness，frictionalwearpropertiesofthecompositesweretested，meanwhile，themicrostructureofBN／Ni(Cr)wasanalyzedbyX—raydiffraction(XRD)andScanningElectronMicroscopy(SEM)．EffectsofsinteringtemperatureandBNcontentonthemicrostructureevol

8、utionandtribologicalpropertyofNi—basedself-lubricatingcompositeswerestudied．Furthermore，theeffectsofBNprillingonthemicrostructureev