制备工艺对铜基粉末冶金航空刹车材料组织与性能的影响

【类型】学位论文

【作者】盛洪超 

【关键词】 刹车材料,粉末冶金,摩擦磨损,航空材料,制备工艺

【摘要】通过粉末冶金的方法制备了一种新型铜基粉末冶金航空刹车材料，研究了压制压力、烧结温度、保温时间、烧结压力等工艺参数对材料显微组织、致密化的影响以及由此引起的材料摩擦磨损性能和行为的改变。结果表明： (1)随着压制压力的增大，金属颗粒的塑性变形量增大，再结晶时的形核数增加，因此晶粒尺寸变小，同时，材料中发生断裂的脆性颗粒数量随压制压力的增加而增多，并且材料的抗压强度和耐磨性能出现先增加后下降再增加的趋势。 (2)烧结温度由900℃升高到930℃时，由于铁粉烧结性能的改变，材料密度显著增加，材料的耐磨性能得到显著改善；烧结温度由930℃增加至1000℃，材料致密化程度虽有所增加，但材料的磨损性能变化不大。 (3)在10min～180min时间范围内，随着保温时间的延长，材料的烧结逐渐趋于完全，其密度显著升高，磨损量降低；保温时间达到180min后，由于烧结已经完成，继续延长保温时间，材料的密度和耐磨性几乎没有变化。 (4)烧结压力由0.5MPa增加到1.5MPa，烧结机制由扩散转变为塑性流变，因此材料孔隙度显著减少，摩擦系数降低，磨损性能得到显著改善；烧结压力由1.5MPa提高到2.5MPa，材料孔隙度进一步降低，但降幅较小，材料耐磨性能稍有提高；烧结压力达到2.5MPa以后，材料的烧结已经进行完全，继续提高烧结压力对材料的致密化程度以及摩擦磨损性能影响不大。 (5)磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损是铜基粉末冶金航空刹车材料的主要磨损形式；同时，部分滞留在摩擦副之间的磨屑通过参与摩擦膜的再生，在一定程度上降低了材料的磨损量。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】中南大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】熊翔，姚萍屏

【读秀链接】读秀链接