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1、Cu／FeS复合材料的摩擦磨损性能2007年10月第32卷第10期润滑与密封LUBRICAT10NENGINEERING0et.2007.Vol_32No.10Cu/FeS复合材料的摩擦磨损性能梁娜康斌陈敬超(1.昆明理工大学稀贵及有色金属先进材料教育部重点实验室云南省新材料制备与加工重点实验室云南昆明650093;2.四JIl省冶金情报标准研究所四川成都610041)摘要:采用原位反应合成法制备的Cu/FeS复合材料经真应变为6.4的挤压变形加工后,对其摩擦磨损性能进行研究.并利用扫描电镜观察磨损后试样的形貌,
2、分析该材料磨损过程中的影响因素及磨损机制.结果表明,无论是试验过程中的载荷,滑动速度,还是材料本身的硬度都将影响材料的磨损性能,在该试验过程中材料磨损的机制以粘着磨损和磨粒磨损为主.关键词:CufFeS;摩擦磨损;磨损量;摩擦因数;磨损机制中图分类号:THI17.1文献标识码:A文章编号:0254—0150(2007)10—090—3FrictionandWearPropertiesofCu/FeSCompositeLiangNaKangBinChenJingchao'(1.KeyLaboratoryofAdva
3、ncedMaterialsofPrecious—NonferrousMetals,EducationMinistryofChina,andKeyLaboratoryofAdvancedMaterialsofYunnanProvince,KunmingUniversityofScienceant]Technology,KunmingYunnan650093,China;2.SichuanMetallurgicalInformationandStandardInstitute,ChengduSichuan610041
4、,China)Abstract:Cu/FeScompositewaspreparedbyin—situreactionandprocessedbyextrusionwith6.4strain,itst~ietionandwearproperti'eswasstudied.ThewornsampleappearancewasstudiedwasobservedbySEM,andtheinfluencefactorsandwearmechanismwereanalyzedafterexpedmentations.Th
5、eresultsindicatethatthewearpropertiesareinfluencedbyload,glidevelocityandrigidity,andthemainwearmechanismisadherencewearandabrasivewear.Keywords:Cu/FeS;frictionandwear;wearquantity;frictioncoefficient;wearmechanism金属基固体自润滑材料是固体润滑剂作为组元加入到金属基体中形成的复合材料,它兼有基体金属的特
6、性和固体润滑剂的摩擦学特性,适应在各种不同的大气环境,化学环境,电气环境和高温高真空等特殊环境条件下使用,并对节约能耗,延长机械使用寿命及提高工作可靠性都有重要意义.目前使用的层状结构的固体润滑剂主要有石墨和MoS,但其在基体的结合状况和使用条件上还存在一定的问题,石墨只适用于大气中润滑,而MoS只适用于真空中,因此必须开发新的金属基固体自润滑材料以满足各种要求.FeS具有与二硫化钼或石墨相似的磷片状结构,属六方晶系,本身易于沿底面滑移进行塑性变形,其塑性变形能力良好,具有良好的润滑性能,可用作固体润滑剂.本文作
7、者在合成Cu/FeS复合材料的基础上,通过磨损试验研究该材料的摩擦磨损性能.1实验过程基金项目:云南省应用基础研究计划重点项目(2006E0(~Z).收稿日期:2007—03—15作者简介:梁娜,女,硕士研究生,主要从事金属基复合材料的研究.E-mail:wdhlp77@126.com.采用原位反应合成技术制备Cu/FeS复合材料(其中FeS的质量分数为15%),经XRD分析可知,烧结后的样品中含有Cu,FeS和FeO,3种成分,如图1所示.材料经真应变为6.4的热挤压后压成锭坯,采用线切割的方法将其切割成厚度为
8、2mm的片状试样,表面用细砂纸打磨平整,利用粘结剂与夹具粘合,选择纯cu环作为配副材料进行试验,磨损试验采用MM-200型磨损试验机.记录试验过程中摩擦力矩的变化,用电子分析天平(精度为0.01mg)称量磨损前后试样质量的变化,并用PHILIPSXL30型扫描电镜观察磨损后试样表面形貌.试验分为6组进行,各试验参数如表1所示.2000l000002030405060708
