无铅含油铁基减摩材料配方优化与性能研究

发布时间：2022-01-10 02:01

　　侧板是齿轮泵中的重要摩擦副零件,提高其摩擦学性能对减少内泄漏、提高齿轮泵容积效率起着重要作用,含铅铁基粉末冶金侧板由于具有较好的减摩、抗粘着性能而得到广泛应用,但是随着齿轮泵压力等级提高以及环保意识和健康意识的增强,迫切需要开发具有较好减摩耐磨性能的无铅高强铁基粉末冶金齿轮泵侧板材料。针对这一现实,本论文开展了无铅铁基粉末冶金材料配方优化设计工作,通过力学性能、摩擦磨损性能试验分析,探讨了配方组成对材料力学性能及摩擦磨损性能的影响规律,并且通过观察材料的金相组织结构、断口形貌和磨痕表面形貌等,分析了各合金元素的作用机理。研究结果表明：少量磷的添加可以显著改善材料的力学性能,当磷含量超过0.4%后会在晶界处出现磷化物,导致压溃强度大幅下降,磷对材料摩擦学性能的改善作用有限；含磷材料中加入适量TiHH2后,可以提高材料的开孔孔隙度和含油率,显著改善材料的摩擦学性能,生成的TiC颗粒还可以提高材料的耐磨性,但同时也会使材料的脆性增加,在载荷较大时易发生疲劳磨损；添加适量的铜,可以提高材料力学性能,明显改善含TiH2材料的脆性,使材料由脆性断裂转变为韧性断裂,材料的减摩耐磨性能、承载能力都有明... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
目录
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第一章 绪论
    1.1 齿轮泵侧板的作用及特点
    1.2 使用粉末冶金方法生产齿轮泵侧板的优点与现状
    1.3 提高粉末冶金材料力学性能和摩擦学性能的常用方法
        1.3.1 添加合金元素
        1.3.2 调控材料密度、提高含油率
    1.4 本文的研究内容
第二章 试验材料及方法
    2.1 试验材料
    2.2 配方设计
    2.3 试样制备
    2.4 性能测试
        2.4.1 密度、孔隙度和含油率测试
        2.4.2 力学性能测试
        2.4.3 断口分析
        2.4.4 摩擦学性能测试
        2.4.5 粉末冶金材料微观检测分析
第三章 磷含量对铁基粉末冶金材料性能的影响
    3.1 磷含量对于铁基粉末冶金材料烧结前后密度的影响
    3.2 磷含量对于铁基粉末冶金材料硬度和压溃强度的影响
    3.3 磷含量对材料组织结构的影响
    3.4 含磷材料断口表面形貌分析
    3.5 磷含量对于铁基粉末冶金材料摩擦学性能的影响
        3.5.1 定载荷摩擦磨损试验
        3.5.2 逐级加载摩擦磨损试验
    3.6 小结
第四章 TiH_2含量对铁基粉末冶金材料性能影响
    4.1 TiH_2对材料密度的影响
    4.2 TiH_2对材料孔隙度和含油率的影响
    4.3 TiH_2含量对材料力学性能和组织结构的影响
    4.4 含TiH_2材料断口形貌分析
    4.5 TiH_2含量对材料摩擦学性能的影响
        4.5.1 定载荷试验
        4.5.2 逐级加载试验
    4.6 小结
第五章 铜含量对铁基粉末冶金材料性能的影响
    5.1 铜含量对材料力学性能的影响
    5.2 不同铜含量材料的金相组织结构
    5.3 断口形貌分析
    5.4 铜含量对材料摩擦学性能的影响
        5.4.1 定载荷摩擦磨损试验
        5.4.2 逐级加载摩擦磨损试验
    5.5 Fe-C-Cu-P-TiH_2材料与含铅粉末冶金侧板材料对比
        5.5.1 定载荷摩擦磨损试验
        5.5.2 逐级加载摩擦磨损试验
    5.6 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3579848