DOC《成型压力对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响》

WC为白亮相大颗粒均匀镶嵌在基体中;

黑色相为天然鳞片石墨,平行于压制方向,并呈层状分布;

暗灰相为铁及其化合物,均匀分布在基体当中.由图2可以看出,当成型压力由60 t增加到100 t时,石墨的分布由杂乱、宽大逐渐变得连续、窄长,铜基体的连续性提高,颗粒间的边界变得清晰.当成型压力继续增加到120 t时,颗粒间的边界变得不明显,石墨的尺寸变小,铜基体的连续性受到影响.基体的连续性关系到摩擦材料的耐磨性,基体连续性差的摩擦材料,在摩擦过程中容易发生基体黏着在对偶盘上,产生黏着磨损,降低材料的使用寿命.过大的成型压力,也使WC在压制过程中出现压碎现象(图2e圆圈所示),降低WC对铜基体的颗粒强化作用.碎裂的WC在摩擦过程中容易脱落,在摩擦材料和对偶盘之间形成磨粒磨损,使得材料的摩擦磨损性能受到影响[18]. (a)60 t;

(b)80 t;

(c)100 t;

(d)120 t;

(e)120 t 图2 不同成型压力摩擦材料的SEM形貌 Fig.2 SEM microstructures of friction materials under different forming pressure 铜基粉末冶金摩擦材料的硬度和磨损量与成型压力之间的关系如图3所示.由图3可知,当成型压力由60 t增加到100 t时,铜基摩擦材料的硬度呈增大趋势;

当成型压力继续增加到120 t时,铜基摩擦材料的硬度降低,但降低幅度较小.这是由于铜基摩擦材料的硬度与其致密度有关,致密度越高硬度也越高.由于随着成型压力由60 t增加到100 t时,摩擦材料的孔隙率降低,致密度提高,所以摩擦材料的硬度也随着成型压力的增加而增大.当成型压力继续增加到120 t时,过高的成型压力造成颗粒间的快速紧实、咬合,使颗粒间出现微小孔隙,影响摩擦材料孔隙率的降低.所以当成型压力继续增加时,摩擦材料的硬度虽现减小趋势,但数值变化较小,影响不大. 从图3还可以看出,随着成型压力的增加,试样的磨损率呈现先上升后下降的趋势.材料的黏着、摩擦表面的凸起、啮合大小等都与材料的摩擦系数有关,而摩擦系数直接受摩擦材料孔隙率的影响.根据机械啮合理论,摩擦力是由接触面分子引力和接触面凹凸部分机械啮合引起的[19],当材料的孔隙越大,在对偶摩擦滑动过程中,啮合程度就越大,即孔隙的边缘效应使得在滑动过程中的摩擦阻力增加.所以随着成型压力的增加,铜基摩擦材料的孔隙率降低,摩擦系数也有所下降.当孔隙率较低........