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粉末冶金材料成分的选择

【摘要】:
一般粉末冶金摩擦材料是由金属基体、摩擦成分和润滑成分组成的多元复合材料。其中,金属基体的主要作用是通过机械组合将陶瓷成分和润滑剂容纳在其中,形成具有一定强度的整体。基体是金属的,其微观结构、物理化学性能在很大程度上决定了粉末冶金零件的摩擦磨损性能、热稳定性、力学性能和导热性能。

一般粉末冶金摩擦材料是由金属基体、摩擦成分和润滑成分组成的多元复合材料。其中,金属基体的主要作用是通过机械组合将陶瓷成分和润滑剂容纳在其中,形成具有一定强度的整体。基体是金属的,其微观结构、物理化学性能在很大程度上决定了粉末冶金零件的摩擦磨损性能、热稳定性、力学性能和导热性能。

 

粉末冶金材料的基体成分通常在铁基基体中加入一定量的合金元素,如铜、钨、镍、磷、铬、钼和硅,以提高基体的性能。加入的合金元素会与基体中的Fe形成合金珠光体,形成碳化物相或金属间化合物相,从而提高基体的高温强度和抗氧化性,大大降低材料的磨损。

 

添加到铜基粉末冶金刹车材料基体中合金元素包括锌、镍、铝、钛、钼和锡。摩擦材料中常用的摩擦成分有二氧化硅、氧化铝、碳化硅、B4C等。添加摩擦成分的主要目的是提高基体材料的摩擦系数,增强基体的强度。

 

一般认为,在铜基摩擦材料中加入二氧化硅作为摩擦剂更为合适。SiO 2可以提高摩擦系数,减少磨损。然而,一些研究表明,二氧化硅被还原并溶解在铁中,导致碳化铁含量降低,从而降低摩擦性能。

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