燒結工藝及合金元素對銅基含油軸承組織與性能的影響.pdf

1、粉末冶金銅基含油軸承在機械制造工業(yè)中用量大、應用面廣，但其存在承載能力弱以及耐磨性能差等缺點。燒結工藝和合金元素對燒結零件力學性能和摩擦磨損性能有決定性的影響。本文采用粉末冶金方法制備銅基含油軸承材料，研究了燒結工藝對 CuSn10含油軸承材料的組織與性能影響。針對傳統(tǒng) CuSn10含油軸承含錫量較高成本高的缺點，通過加入合金元素 Mg替代部分Sn降低成本。研究了Mg的含量對Cu-Sn-Mg系粉末冶金含油軸承材料組織與性能的影響。并結合

2、工業(yè)生產(chǎn)采用 CuSn10預合金粉制備銅基含油軸承材料，開發(fā)了高性能起動機用粉末冶金含油軸承的制備技術。
　　研究結果表明，CuSn10預合金粉在720℃×90min的燒結條件下，燒結氣氛為100％ Ar時，粉末顆粒表面氧化嚴重，燒結組織中存在大量形狀不規(guī)則的大尺寸孔隙；隨著燒結氣氛中 H2含量的增加，孔隙數(shù)量減少，孔隙形狀趨近于球形并細化，燒結試樣的含油率降低而含油密度、徑向壓潰強度、硬度均提高，磨損量則先減小后增大。在50%H

3、2+50%Ar保護氣氛下燒結。燒結溫度為720℃時，燒結時間由30min提高至120min，試樣的孔隙數(shù)量減少尺寸減小，燒結試樣的含油率降低，力學性能和磨損量均隨燒結時間的增加而增大；燒結時間為60min時，燒結溫度由680℃提高至720℃，試樣中孔隙數(shù)量減少尺寸細化，試樣含油率降低，壓潰強度和硬度提高，磨損量逐漸減小。
　　Cu-Sn-Mg系混合粉，在50%H2+50%Ar氣氛下800℃高溫燒結30min。Cu-6Sn試樣中出現(xiàn)

4、大量微小孔隙和少量粗大孔隙；隨著Mg元素的加入，Cu-6Sn-1Mg試樣中，微小孔隙減少粗大孔隙增多，含油率提高至23.8%，抗彎強度和硬度提高至142MPa和35.2HB；繼續(xù)提高鎂含量，微小孔隙數(shù)量進一步減少，粗大孔隙數(shù)量繼續(xù)提高，孔隙內(nèi)壁出現(xiàn)了 MgO的富集，試樣產(chǎn)生膨脹且膨脹率逐漸提高，含油率不斷增加，而壓潰強度和硬度逐漸降低。隨著Mg含量的增加，磨損量和摩擦系數(shù)均先減小后增大。Cu-6Sn-1Mg試樣孔隙分布均勻，含油率較高，