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| 鐵在銅基粉末冶金摩擦材料中的作用 | |
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| 實驗結果與討論 1>Fe對材料結構及物理性能的影晌 Fe顆粒多以游離狀態分布于銅錫基體中，在與基體結合處少量Fe原子能固溶于基體中。Fe與基體銅間這種良好的潤濕性，以及該材料較高的燒結溫度(920～950℃ )，使得燒結過程中Fe原子活性增大，在基體中的擴散加快，因此能在基體中均勻分布，且與基體結合良好。，隨銅基材料中Fe含量的增加，材料密度變化并不大，而材料硬度明顯提高。銅基摩擦材料中加入Fe后硬度提高的主要原因是，Fe微溶于基體，與基體相不發生反應，但在與基體結合處，少量Fe原子能固溶于基體中，起到了一定的固溶強化作用；另外，Fe顆粒硬度明顯高于基體Cu，因此均勻分布的Fe顆粒又起到了一定的顆粒強化的作用，從而提高了材料的硬度。 2>Fe對材料摩擦系數的影響 隨摩擦速度的提高，材料的摩擦系數呈現逐漸降低的趨勢。究其原因，摩擦是兩摩擦表面間相互粘著和嚙合程度及其性質的函數。根據分子一機械嚙合理論，當兩摩擦面間微凸體相互接觸時，接觸點材料由于分子間作用力而粘和在一起。摩擦過程中，這些接觸點間產生相對運動，從而發生剪切現象。這種剪切力必然成為摩擦阻力。在低轉速下摩擦時，摩擦表面溫升不大，摩擦表面未發生相變等復雜變化，摩擦阻力主要來源于材料表面微凸體與對偶表面微凸體間的相互作用。而銅基摩擦材料較對偶材料軟得多，因此，此時摩擦副間的相互作用主要是對偶表面硬質微凸體對較軟的銅基材料表面的犁溝作用。故低轉速摩擦時摩擦系數較大。隨著摩擦轉速的提高，由于大量摩擦熱的存在導致材料摩擦表面溫度迅速提高，而基體銅較軟，因此，材料摩擦面在摩擦過程中發生軟化和產生大量變形。材料表面存在的這種嚴重畸變導致材料表面能急劇升高，表面原子活性增大。因此高溫下表面層中均勻分布的Fe極易與大氣中的氧發生反應，形成一層致密的氧化膜。高摩擦速度下，一方面材料表面的軟化，增強了材料的塑性，降低了微凸體間的機械嚙合作用，因此，降低了材料的摩擦系數。 |
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