一种耐磨损自润滑铜基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐磨损自润滑铜基复合材料及其制备方法，属于铜基复合摩擦材料技术领域。所述复合材料是由78‑92％的铝青铜基体相、3‑10％的Ti3AlC2强化相以及5‑12％的CaF2润滑相制备而成的，其中同时添加Ti3AlC2与CaF2产生耦合作用，并通过调控其配比使Ti3AlC2减弱粘着磨损作用与CaF2减弱磨粒磨损作用相结合，以降低摩擦系数与磨损率，使复合材料的耐磨性能与润滑性能得到显著提升，满足在无油工况下使用的要求；而且该复合材料的制备方法简单，原料对环境友好，成本低，经济效益高，在滑动轴承、轴套、滑块等摩擦部件方面具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耐磨损自润滑铜基复合材料及其制备方法，属于铜基复合摩擦材料。

技术介绍

1、铝青铜具有良好的抗氧化性能、较高的强度、硬度和耐磨性能，被广泛应用于螺杆、螺帽、铜套、密封环等零部件，并且其优越的耐腐蚀性能使其常被用于制造在海水环境中使用的轴承、轴套、齿轮和涡轮等机械部件。但铝青铜在无油摩擦磨损过程中，随着表面温度的升高黏着磨损加剧，导致磨损率迅速升高，部件摩擦性能与使用寿命大幅下降，所以铝青铜的磨损机理有待进一步优化，摩擦性能有待进一步提升。

2、中国专利cn 105088004a通过添加cr、si等元素提升了铝青铜的摩擦磨损性能；中国专利cn112195361a通过添加zn、ti等元素提高了铝青铜的强度与耐磨性能；中国专利cn104388749a通过添加ce、b等元素降低了铝青铜摩擦系数与磨损率。但上述合金元素的加入主要是通过细化晶粒等机理对基体进行强化，未添加强化相与润滑相，所以摩擦系数与磨损率的降低幅度较小。中国专利cn107586989a通过在铜合金中加入石墨、银和铅作为润滑相，获得了具有优异减摩抗磨性能的产品，但银的成本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐磨损自润滑铜基复合材料，其特征在于：以制备所述复合材料的原料总质量为100％计，原料的组成成分及各成分的质量百分数如下：78-92％的铝青铜、3-10％的Ti3AlC2以及5-12％的CaF2。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨损自润滑铜基复合材料，其特征在于：所述铝青铜的组成成分及各成分在制备所述复合材料的原料中的质量百分数如下：Cu 60-80％，Al 6.5-9.5％，Ni 1.5-2.5％，Fe 2.5-4％，Mn 0.5-1％，Cr 0.5-1％，以及La2O3 0.5-1.0％。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨损自润滑铜基复合材料，其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种耐磨损自润滑铜基复合材料，其特征在于：以制备所述复合材料的原料总质量为100％计，原料的组成成分及各成分的质量百分数如下：78-92％的铝青铜、3-10％的ti3alc2以及5-12％的caf2。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨损自润滑铜基复合材料，其特征在于：所述铝青铜的组成成分及各成分在制备所述复合材料的原料中的质量百分数如下：cu 60-80％，al 6.5-9.5％，ni 1.5-2.5％，fe 2.5-4％，mn 0.5-1％，cr 0.5-1％，以及la2o3 0.5-1.0％。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨损自润滑铜基复合材料，其特征在于：所述ti3alc2是由ti粉、al粉以及石墨粉的混合粉体在惰性气体保护气氛下进行烧结制备而成的，其中，烧结温度为1380-1420℃，烧结保温时间为5-20min。

4.根据权利要求3所述的一种耐磨损自润滑铜基复合材料，其特征在于：ti粉、al粉以及石墨粉是在惰性气体保护气氛下通过高能球磨进行混合的，其中，球料比为3:1-4:1，球磨转速为250-350r/min，球磨时间为8-10h，球磨前加入无水乙醇，球磨过程中每隔5-10min停止一次，停止2-3min后继续球磨。

5.根据权利要求3或4所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：金孔杰，朱琳，巨一博，胡铮，韩明，映日，杨玲玲，王帅，杨军，田金山，张万昊，庞惠仁，张坤，张国洪，戴国文，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
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