镍-铬基自润滑复合材料的制备及性能.pdf

第31卷第4期机械工程材料V0L31No．4
2007年4月MaterialsforMechanicalEngineeringApr．2007

镍一铬基自润滑复合材料的制备及性能

姜春华，李长生，丁巧党
(江苏大学材料摩擦学省重点实验室，江苏镇江212013)

摘要：利用粉末冶金法制备出了组织均匀、致密的镍一铬基自润滑复合材料，对其组织和性能
进行了研究。结果表明：室温下，当MoS2和LaF3的质量分数分别为2O9，6和59，6时，复合材料的摩
擦磨损性能最好，即协同效应最优；摩擦因数随着栽荷的增大而降低，随着转速的增大先降低后增
大。摩擦过程中下，其减摩机理是复合材料表面MoS2膜的连续生成和对偶面上形成的转移膜。
适量LaF3的加入，有助于提高复合材料的耐磨性。
关键词：镍基合金；自润滑；协同效应
中图分类号：TB33文献标识码：A文章编号：1000-3738(2007)04-0048-04

PreparationandProperties0fNi—CrBasedSelf-lubricatingComposite

JIANGChun-hua，LIChang-sheng，DINGQiao-dang
(JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)

Abstract：Ni-Crbasedself-lubricatingcompositewithuniformandcompactstructurewaspreparedbypowder

metallurgymethod．ThetriobologicalpropertiesofthecompositewereinvestigatedusinganMS-T3000frictionand

weartesteratambienttemperatureinair．WhenmasscontentsofMoS2andnaF3were20and5respectively，

thecompositehadgoodtriobologicalproperties，thesynergisticeffectwasthebest．Ontheeffectoffriction，tWO
M0S2一filmsshowedthemechanismofantifriction，athinfilmgeneratedonthecontactzoneofcompositeandthe
transferfilmwasonitsconterface．AdditionofanappropriateamountofLaF3helpedtOimprovethecomposite’S

wearproperty．
Keywords：nickelalloy；s'elf-lubricating；synergisticeffect

0引言1试样制备与试验方法

镍一铬合金具有优良的力学性能和抗氧化性能，1．1试样制备
逐渐成为高温自润滑复合材料的主要基体材料。研试验所用原料有200目镍粉，纯度>99．5％；
究表明[1]，硫元素可以与合金元素在摩擦化学作用200目铬粉，纯度>999，6；粒径约为5m的MoS2
或高温下反应生成具有减摩耐磨的固体润滑剂，氟化粉，纯度>999，6；LaFs粉，纯度>99．99，6。
物不但可以降低复合材料的摩擦因数，还能改善复合按照表1进行配料，每次约取2．5g，经手动研
材料的磨损性能。近来二元或多元固体润滑材料已磨混料后置于钢模中，在手动式粉末液压机上冷压
成为研究的热点，利用不同润滑材料的协同效应是成10minx3rnrn的圆柱体，压制压力20MPa，保
获得减摩抗磨效果更好的二元或多元固体润滑材料压时间1rain。在管式炉中进行烧结，采用氩气保
简单而高效的途径。作者基于以上认识，在镍一铬合护，并通人少量氢气来提供弱的还原条件，以防止金
金中添加适量的固体润滑剂M0S2和I，用粉末冶属和MoS2被氧化。烧结工艺：升温至560℃保温
金法制备了镍一铬基自润滑复合材料，考察了其室温60rain，再升温至600℃保温90rain，然后随炉冷却
下的摩擦学和力学性能及润滑机理。出炉。最后用6OO#金相砂纸打磨至需要的表面粗
造度，超声波清洗并烘干后备用。

收稿日期：2006-05—22；修订日期：2006-07—231．2试验方法
作者简介：姜春华(198O一)，男，江苏东台人，硕士研究生。用HVS-IO00型数显显微硬度计测试试样硬
导师：李长生教授度，载荷0．09807N，加载时间15S；用光学显微镜

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姜春华，等：镍一铬基自润滑复合材料的制备及性能

表1镍一铬基自润滑复合材料配方(质量分数／％)
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