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题名无铅铜基自润滑材料中FeS与Bi相的协同润滑机制
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作者
刘聪
尹延国
张国涛
马世榜
张聪正
叶铁
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机构
南阳师范学院智能制造与电气工程学院
合肥工业大学摩擦学研究所
安徽工业大学机械工程学院
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出处
《表面技术》
北大核心
2025年第7期118-128,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(51575151)
南阳师范学院自然科学类博士科研启动基金项目(231406)
河南省科技攻关项目(252102220080,242102230064)。
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文摘
目的研究无铅铜基固体自润滑材料的多相润滑特性,揭示FeS和Bi相的协同润滑机制。方法开展含单一润滑剂和FeS/Bi复合润滑剂的材料滑动摩擦学试验研究,通过对摩擦因数、磨损率、摩擦界面微观结构以及化学成分进行表征,分析FeS和Bi相的协同润滑特性。结果FeS/Cu-Bi材料中低熔点Bi相的引入可以提升FeS与铜基体的界面结合,减少材料表面孔隙,同时FeS的存在也可以细化Bi相在铜基体中的网状分布。FeS的加入能够减缓Bi相与基体间裂纹的形成与扩展,降低Bi相剥落,强化材料磨损表面,促使更多Bi相在摩擦界面富集。同时富Bi相的存在又促进了FeS在摩擦界面的留存和富集,二者相互促进形成富Bi与FeS的润滑膜和富Bi与FeS的转移膜摩擦界面,提升材料减摩耐磨性能。FeS和Bi相在铜基体中共存能降低自身参与摩擦化学反应的程度,提高FeS和Bi在磨损表面的保存率,形成富集FeS和Bi相厚度更佳的润滑膜,更好地发挥FeS和Bi减摩耐磨协同作用。结论相较于含单一润滑剂的材料,FeS/Cu-Bi材料中FeS/Bi在材料中的协同作用能提升二者在摩擦界面的留存,形成富集润滑剂的摩擦(转移)膜,增强材料的减摩耐磨性能。
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关键词
无铅化
铜基自润滑材料
多相固体润滑
减摩耐磨
摩擦膜
协同机制
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Keywords
lead-free
copper based self-lubricating material
multiphase solid lubrication
antifriction and wear resistance
tribofilm
synergistic mechanism
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分类号
TH117.2
[机械工程—机械设计及理论]
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