ni-w-cr系列高温自润滑复合材料及其轴承的制备与摩擦学特性

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1、万方数据分类号!旦三三UDC编号博士学位论文Ni—W-Cr系列高温自润滑复合材料及其轴承的制备与摩擦学特性孙建荣指导教师奎长生教授申请学位级别埴士专业名称挝料堂论文提交日期2Q!垒生!Q且论文答辩日期2Q!垒生12目学位授予单位和日期江苤太堂答辩委员会主席!銎：竺评阅人2014年12月万方数据ClassifiedIndex：UDC：Ph．D．DissertationPreparingandtribologicalpropertiesofNi-·W-Crserieshightemperatureself-lubricatingcompositesanditsbearin

2、gByJlanrongSunT’“Major：MaterialScienceSupervisor：Prof．ChangshengLiJiangsuUniversityDec，2014万方数据独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：锄透聚加z绎年矽

3、月／雾日万方数据学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版1电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密团。学雠文储躲锄矩7卯中年／y月J艿日指导教师签名

4、：芦7≯年，≯月，寥日万方数据摘要高温、真空、重载、腐蚀、放射性等恶劣环境下，无法采用油／脂润滑，固体润滑可解决其摩擦磨损问题。固体润滑大致有三类：1．高分子材料+固体润滑剂的复合材料，其摩擦磨损低，价格低廉，但不耐高温重载；2．薄膜固体润滑材料，可承受重载，摩擦磨损低，膜厚可控，用于精密机械零件。但膜厚有限，极恶劣环境中寿命短；3．以金属或无机材料+固体润滑剂的白润滑复合材料，是整体材料，耐高温重载，寿命长，摩擦磨损低，但基体材料与润滑剂的选择、制备工艺等对其性能影响很大。冶金用自润滑轴承因高温重载、急冷急热、振动、多粉尘等苛刻工况，对轴承材料要求很高，目前常用Fe

5、基，Cu基，Al基等复合材料，但高温强度不够。而Ni、W、Co基复合材料成本太高，难在民用设备中推广。本研究针对该情况，采用镍基高温合金返回料作原料，用水雾化的方法制备合金粉，添加合适的固体润滑剂，可制备出满足高温环境的Ni—W．Cr基系列高温固体自润滑轴承材料。做了以下几点研究并获得相关结果：1．本文以飞机发动机等高温合金加工废料，成功制备出Ni．W．Cr基水雾化合金粉。通过调整熔炼预热温度、漏包温度、雾化水压、氮气气压及还原工艺参数，研究其对合金粉的物理／化学性能的影响。水雾化时，熔炼温度1200。C，雾化水压15MPa时，可获得更细粒度的Ni．W．Cr合金粉，1

6、00目细粉率可达92％；采用N2保护，粉的氧含量降低52％左右，易获得不规则的椎体状雾化颗粒，利于提高复合材料的综合强度。适当的还原工艺参数(还原温度、还原时间、料层厚度和还原气体流量)对合金颗粒团聚、氧还原量、成品粉末性能有较大影响。2．用粉末冶金技术制备含不同润滑系列的Ni．W．Cr基高温自润滑复合材料。测试其力学性能，通过XRD和SEM分析材料的组织结构，用UMT．2摩擦试验机测试其高温摩擦磨损性能。(1)采用冷压(CP)真空烧结、热压(HP)烧结制备添加不同石墨和二硫化钼含量的Ni．W．Cr基系列复合材料。考察了烧结工艺、环境温度和试验载荷等对白润滑复合材料性

7、能的影响。用HP制备的Ni．W．Cr基自润滑复合材料，其密度可达7．429／cm3、压缩强度430MPa，性能提高明显。随着烧结温度的提高，密度变大，烧结样品温度达1250。C时，出现过烧现象，1150～1200。C为合适的烧结温度，在烧结过程中，有WC相出现，起弥散强化作用。Ni与Cu及Fe生成无限固溶体，呈万方数据Ni-W-Cr系列高温自润滑复合材料及其轴承的制备与摩擦学特『生网格状，提高了复合材料的强度。MoS2部分分解，与基体的金属骨架相互反应，生成低剪应力的CrxSx+l、WS2和FeS润滑相，改善了复合材料的高温摩擦学性能。随着温度的提高