磷酸锆对铜铋-钢背双层金属复合材料性能的影响

摘要

采用烧结压轧复合工艺制备了铜铋-钢背双层金属复合材料板材，研究了磷酸锆对铜铋-钢背复合材料板材结合强度、硬度及摩擦学性能的影响。结果表明：磷酸锆的添加可以有效改善铜铋-钢背复合材料板材减摩耐磨性能，并能够提升其抗承载能力。随着磷酸锆质量分数的增加，铜铋-钢背复合材料板材的结合强度逐渐减小，硬度先增大后减小。在定速定载寿命试验中，与未添加磷酸锆的铜铋-钢背复合材料板材相比，添加质量分数为2%和4%的磷酸锆可以有效改善铜铋-钢背复合材料板材的减摩耐磨性能，降低摩擦副摩擦系数，有利于表面温升。在定速变载荷试验中，磷酸锆的添加可以显著提升铜铋-钢背双层材料的摩擦抗承载能力。在端面油循环条件下，添加质量分数4%磷酸锆的铜铋-钢背复合材料板材极限PV值（摩擦副接触面压强与摩擦线速度乘积）可以达到14 MPa·m·s^-1，而未添加磷酸锆的铜铋-钢背复合材料板材极限PV值仅8 MPa·m·s^-1，提升约75%。

关键词

磷酸锆 / 双层金属复合材料 / 自润滑 / 摩擦学特性