原位生成MoB增强Cu-Sn-Al合金复合材料的摩擦学性能研究

采用快速热压烧结方法成功制备了原位生成MoB增强的Cu-Sn-Al合金复合材料，研究了增强体添加含量对复合材料体系摩擦学性能的影响，并对其摩擦磨损机制进行了分析. 研究表明：在Cu-5Sn合金基体中添加MoAlB陶瓷颗粒后，烧结过程中，层状结构MoAlB陶瓷中的Al元素能够扩散到基体中，生成原位MoB增强Cu-Sn-Al合金复合材料. 此外，复合材料体系的硬度随着MoAlB添加量的增加逐渐提高，与Cu-5Sn合金相比，当添加MoAlB质量分数为30%时，复合材料硬度值提高了约5倍. 同时，随着添加MoAlB陶瓷颗粒含量的增加，复合材料体系摩擦系数和磨损率逐渐降低，当添加的MoAlB陶瓷颗粒质量分数为30%时，复合材料摩擦系数和磨损率分别低至0.33和5.4×10−5 mm3/(N·m). 由于原位生成MoB颗粒的钉扎效应，在摩擦过程中能够抑制基体材料的塑性变形，使得材料体系的硬度显著提高，磨损率明显降低，摩擦过程中表面生成的摩擦氧化物，能够降低材料体系的黏着磨损和二体磨粒磨损，可以起到优异的抗磨减摩效应.