FHG97/WS2自润滑复合材料力学性能和摩擦学性能的研究

摘要：

目的 探究FHG97/WS2复合材料力学和摩擦学性能.方法 采用放电等离子烧结技术制备不同WS2含量的复合材料,通过硬度仪和万能试验机评估材料的力学性能.采用往复式摩擦试验机和白光干涉仪测试25～600℃的摩擦学性能.利用XRD、SEM、EDS和Raman分析材料的物相、显微组织和磨损表面的形貌及元素成分.结果 在复合材料制备烧结过程中,WS2与FHG97发生了固相原位反应,生成了CrxSy和M6C相.新生相提高了复合材料的微观硬度和抗压强度,降低了抗弯强度.摩擦磨损测试结果 表明,复合材料的摩擦系数在25～600℃都随温度的升高而降低,添加WS2对摩擦系数降低有积极的作用.磨损率在25～400℃先降低,600℃有所上升.CrxSy和M6C协同作用使复合材料在25～200℃改善了摩擦磨损性能.400℃时,磨损表面形成的NiO、Cr2O3和Ni2CrO4等氧化物,以及CrxSy的协同作用使得FW1的磨损率下降1个数量级.600℃时,CrxSy软化降低了氧化膜的粘附力,使FW1的磨损率略有上升.FW2表面未形成氧化膜,M6C脱落对表面形成磨粒磨损,加剧了表面磨损.结论 制备的FHG97/WS2复合材料具有优异的力学性能,FW1在25～600℃内具有最优的摩擦学性能.FHG97/WS2体系材料中WS2的添加量应考虑原位反应对基体中Cr的消耗,避免在高温下无法形成保护性的氧化膜.

关键词：镍基自润滑材料、高温、摩擦学性能、润滑性、磨损机理

所属期刊栏目：52

分类号：TH117.1

资助基金：国家自然科学基金;宁夏自然科学基金项目;宁夏青年科技人才托举工程

在线出版日期：2023-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：143-150,227