Cu含量和烧结温度对Fe-Cu基粉末冶金复合材料摩擦磨损性能的影响

石磊¹，赵齐¹，罗成¹，陈浩¹，杨继彪¹，张晓东²，李贤斌²

1. 湖北汽车工业学院材料科学与工程学院2. 东风汽车零部件(集团)有限公司东风粉末冶金公司

摘 要：研究了铜含量和烧结温度对Fe-Cu基粉末冶金复合材料摩擦磨损性能影响。结果表明,Cu含量为20%～60%,随着Cu含量的提高耐磨性能先随之提高,Cu含量为40%时耐磨性能达到最优值,平均摩擦系数最小为0.172,磨损量为0.007 g;随着Cu含量的进一步提高耐磨性能反而降低。烧结温度为1096～1296℃时,随着烧结温度的提高耐磨性能随之提高,温度达到1196℃时耐磨性能达到最优,平均摩擦系数最小为0.123,磨损量为0.0018 g;烧结温度再提高耐磨性能反而降低。在最优工艺烧结过程中液相Al分别与Fe和Cu基体生成固溶体,使材料的密度和强度提高。MnS分解后,Mn与Fe基体生成固溶体,部分C也与Fe基体生成固溶体,两者促进了合金的固溶强化。其余的单质C,使合金的润滑性能提高。烧结后,Cu晶粒组织变得均匀细小,在Fe基中以网状形式存在。以上各组元的特殊作用使Fe-Cu基复合耐磨材料具有优异的耐磨性能。

关键词：复合材料;Fe-Cu基;摩擦磨损;铜含量;烧结温度;