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鐵在銅基粉末冶金摩擦材料中的作用

http://www.elbaloto.com 時(shí)間：2009/1/5 16:01:21 來源：無點(diǎn)擊次數(shù):676

   實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
   1>Fe對(duì)材料結(jié)構(gòu)及物理性能的影晌
Fe顆粒多以游離狀態(tài)分布于銅錫基體中，在與基體結(jié)合處少量Fe原子能固溶于基體中。Fe與基體銅間這種良好的潤濕性，以及該材料較高的燒結(jié)溫度(920～950℃ )，使得燒結(jié)過程中Fe原子活性增大，在基體中的擴(kuò)散加快，因此能在基體中均勻分布，且與基體結(jié)合良好。，隨銅基材料中Fe含量的增加，材料密度變化并不大，而材料硬度明顯提高。銅基摩擦材料中加入Fe后硬度提高的主要原因是，F(xiàn)e微溶于基體，與基體相不發(fā)生反應(yīng)，但在與基體結(jié)合處，少量Fe原子能固溶于基體中，起到了一定的固溶強(qiáng)化作用；另外，F(xiàn)e顆粒硬度明顯高于基體Cu，因此均勻分布的Fe顆粒又起到了一定的顆粒強(qiáng)化的作用，從而提高了材料的硬度。
   2>Fe對(duì)材料摩擦系數(shù)的影響
   隨摩擦速度的提高，材料的摩擦系數(shù)呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。究其原因，摩擦是兩摩擦表面間相互粘著和嚙合程度及其性質(zhì)的函數(shù)。根據(jù)分子一機(jī)械嚙合理論，當(dāng)兩摩擦面間微凸體相互接觸時(shí)，接觸點(diǎn)材料由于分子間作用力而粘和在一起。摩擦過程中，這些接觸點(diǎn)間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而發(fā)生剪切現(xiàn)象。這種剪切力必然成為摩擦阻力。在低轉(zhuǎn)速下摩擦?xí)r，摩擦表面溫升不大，摩擦表面未發(fā)生相變等復(fù)雜變化，摩擦阻力主要來源于材料表面微凸體與對(duì)偶表面微凸體間的相互作用。而銅基摩擦材料較對(duì)偶材料軟得多，因此，此時(shí)摩擦副間的相互作用主要是對(duì)偶表面硬質(zhì)微凸體對(duì)較軟的銅基材料表面的犁溝作用。故低轉(zhuǎn)速摩擦?xí)r摩擦系數(shù)較大。隨著摩擦轉(zhuǎn)速的提高，由于大量摩擦熱的存在導(dǎo)致材料摩擦表面溫度迅速提高，而基體銅較軟，因此，材料摩擦面在摩擦過程中發(fā)生軟化和產(chǎn)生大量變形。材料表面存在的這種嚴(yán)重畸變導(dǎo)致材料表面能急劇升高，表面原子活性增大。因此高溫下表面層中均勻分布的Fe極易與大氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，形成一層致密的氧化膜。高摩擦速度下，一方面材料表面的軟化，增強(qiáng)了材料的塑性，降低了微凸體間的機(jī)械嚙合作用，因此，降低了材料的摩擦系數(shù)。

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