雙層孔隙鐵基粉末冶金材料可控制備及自潤滑機理分析

摘要：通過在表層添加造孔劑TiH2、在基層添加致密劑酰胺蠟,采用粉末冶金工藝制備基體致密、表層多孔含油的雙層鐵基軸承材料,利用SEM、XRD等分析材料微觀組織與物相分布,用端面摩擦試驗機測試其邊界潤滑工況下的摩擦學性能,結合逐級加載工況下的單、雙層鐵基材料的摩擦實驗結果,分析單、雙層燒結材料在不同載荷工況下的供油自潤滑機理。結果表明,改變表層中TiH2的含量可以實現雙層材料表層孔隙率和含油率的變化,同時由原位合成反應生成的硬度較高的TiC顆粒可提高材料的表面硬度,滿足高承載時的耐磨性能要求,維持摩擦副接觸界面和潤滑狀態穩定。含3.5%TiH2的雙層材料綜合力學和摩擦學性能較好;雙層材料的疏松表層具有較好的含油自潤滑性能,致密基體能增大材料強度,也使潤滑油保持在兩對偶面之間,綜合摩擦學性能和力學性能較單層材料好,適用于重載或復雜潤滑工況。