石墨的青铜-钢背双金属材料的微摩擦学特征

采用ansys方法求解了双金属材料圆板ⅲ型界面裂纹动态扩展,并通过典型算例,求得了裂纹区应力、位移及应力强度因子,为认识双金属材料圆板ⅲ型界面裂纹扩展机理提供理论依据。

为研究铜基石墨合金材料的摩擦性能,并预测材料的磨损量变化和寿命,研究了磨损实验数据,总结出用临界热应力状态来判定磨损量线性或非线性的增长关系的结论,并通过微观机理研究、解释并证明了结论的正确性。通过石墨润滑层损坏机理推导出磨损量计算公式并验证了公式的可行性。

本文通过对普通石墨、表层镀覆不同含量的石墨等材料的加入，利用真空热压的工艺，对在金刚石磨具中加入石墨的形式不同时对磨具力学性能的影响进行了实验和分析。通过实验发现，金刚石磨具中随着纯石墨加入量的增加，磨具的硬度和抗折强度均会降低；而加入表面镀铜的石墨的金刚石磨具的硬度、抗折强度比加入纯石墨的磨具的硬度、抗折强度大且石墨镀铜的铜含量越高，磨具硬度、抗折强度越大。

目前,工业中常用的聚合物减摩自润滑材料有聚酰亚胺、聚甲醛、聚乙烯、聚四氟乙烯等。其中,尤以聚四氟乙烯的摩擦系数最低,静摩擦系数仅为0.04。但由于聚合物机械力学性能比较差,耐热散热导热性能差,大大缩小了其适用范围,只能应用于常规工况中,例如高载荷、高速、高温等工况条件下,使用聚合物润滑材料反而起不到应有的作用。

石墨烯有特殊的二维结构和优异的物理、化学及机械性能,作为强化相可以有效改善材料的强度、硬度、耐磨性、导电性等。高性能石墨烯-金属复合材料的应用广泛,既可作为结构材料使用,也可以作为超级电容器、锂电池、生物传感器和储氢材料。本文对石墨烯-金属复合材料的主要制备方法及及其应用做了简单的介绍,并概括了其今后可能的发展方向。

2、无损检测的金属学与金属材料

考察了铜-石墨复合材料和商品zqal9-4铝青铜材料在干摩擦条件下的室温摩擦磨损性能,得出了两者的磨损图.结果表明:铜-石墨复合材料表现出优异的减摩性能;铜-石墨材料的磨损体系可以分为轻微磨损(磨损率小于1×10-4mm3/m)、中等磨损(1×10-4~1×10-3mm3/m)和严重磨损(磨损率大于1×10-3mm3/m)3个区域,而zqal9-4铝青铜的磨损体系可分为轻微磨损、中等磨损和咬合3个区域;在载荷小于5n,滑动速度处于0.005~0.05m/s时,铜-石墨复合材料表现出比铝青铜更优异的耐磨性.

第二节金属材料的力学性能（硬度、韧性、疲劳）及工艺性能 一、复习要求 1、知道硬度的概念； 2、熟悉硬度测试的方法及原理； 3、知道各种硬度测试的表示方法； 4、知道各种硬度测试方法的特点并能根据特点进行合理选用； 5、知道冲击韧性的概念并了解其测试原理、方法及适用； 6、知道疲劳的概念并了解其特征和产生疲劳的原因； 7、知道疲劳曲线和疲劳极限的概念并了解影响疲劳极限的因素； 8、了解工艺性能的种类及影响因素。 二、课前自主复习 （一）、复法指导 1、复习内容 1）、硬度、韧性、疲劳概念； 2）、硬度、韧性、疲劳的测试方法及应用场合； 3）、影响硬度、韧性、疲劳的因素。 2、怎么复 1）、抓住载荷特性及衡量指标结合强度、塑性的概念对硬度、韧性、疲劳的概念进行比较记 忆； 2）、课堂以探究解析硬度、韧性、疲劳等知识应用选择来帮助同学理解知识为主； 3）、提出问题、分析问题、解决问题并及

1金属材料的种类与力学性能

金属材料力学性能的定义和力学性能常用指标的具体含义及表示方法 载荷类 型 力学性能指标 名称 表示 符号 单位 或范围 内涵特点及用途 静载荷 强度 （材料抵抗 永久变形和 断裂的能 力） 屈服点σsmpa塑性材料开始产生屈服时的最 低应力值 评定材料优劣指标； 检验材质合格与否的 标准；机械零件设计、 选材的定量依据 屈服强度σ0.2mpa 无屈服点材料产生2%变形时 的应力值 抗拉强度σbmpa 材料断裂前所能承受的最大应 力值；脆性材料设计计算的依 据 塑性 （材料产生 永久变形而 不断裂的能 力） 断后伸长 率 δ% 试样拉断后标距长度伸长的百 分率 零件设计选材的参考 依据，安全工作的可 靠保证。一般δ＞ 5%、φ＞10%可满 足大多数零件的使用 要求 断面收缩 率 φ% 试样断裂处横截面积收缩的百 分率 硬度 （材料或零 件局部抵抗 压入变

采用冷压烧结粉末冶金法,以300mpa的压力进行初压,在氢气保护气氛下于烧结温度为950℃,3h下烧结,然后冷却至室温后再以300mpa的压力进行复压制备出铜石墨合金材料.通过电滑动磨损试验及扫描电子显微镜分析等方法研究了铜石墨合金材料的磨损性能,探讨其磨损机制.结果表明:在试验参数范围内,试样的磨损量随着试验载荷、速度及电流密度的增加而增大;在载流条件下电流产生的电弧热是其磨损量增加的主要因素;石墨和铅以单质形式存在有利于摩擦副之间的润滑和提高其耐磨性能;合金的磨损机制主要为磨粒磨损、电侵蚀磨损和黏着磨损.

金属材料的加工工艺

金属材料的检验 金属材料属于冶金产品，从事金属材料生产、订货、运输、使用、保管和检验必须依据统一 的技术标准--冶金产品标准。对从事金属材料的工作人员必须掌握标准的有关内容。 我国冶金产品使用的标准为国家标准（代号为"国标"gb""）、部标（冶金工业部标准 "yb"、一机部标准"jb"等、）企业标准三级。 （一）包装检验 根据金属材料的种类、形状、尺寸、精度、防腐而定。 1．散装：即无包装、揩锭、块（不怕腐蚀、不贵重）、大型钢材（大型钢、厚钢板、钢轨）、 生铁等。 2．成捆：指尺寸较小、腐蚀对使用影响不大，如中小型钢、管钢、线材、薄板等。 3．成箱（桶）：指防腐蚀、小、薄产品，如马口铁、硅钢片、镁锭等。 4．成轴：指线、钢丝绳、钢绞线等。 对捆箱、轴包装产品应首先检查包装是否完整。 （二）标志检验 标志是区别材料的材质、规格的标志，主

1金属材料的性能 金属材料的性能分为使用性能和工艺性能。使用性能是指金属材料在使用过程中反映 出来的特性，它决定金属材料的应用范围、安全可靠性和使用寿命。使用性能又分为机械性 能、物理性能和化学性能。工艺性能是指金属材料在制造加工过程中反映出来的各种特性， 是决定它是否易于加工或如何进行加工的重要因素。 在选用金属材料和制造机械零件时，主要考虑机械性能和工艺性能。在某些特定条件下 工作的零件，还要考虑物理性能和化学性能。 1.1金属材料的机械性能 各种机械零件或者工具，在使用时都将承受不同的外力，如拉力、压力、弯曲、扭转、 冲击或摩擦等等的作用。为了保证零件能长期正常的使用，金属材料必须具备抵抗外力而不 破坏或变形的性能，这种性能称为机械性能。即金属材料在外力作用下所反映出来的力学性 能。金属材料的机械性能是零件设计计算、选择材料、工艺评定以及材料检验的主要依据。 不同的

金属材料的发展前景 金属材料，尤其是新型金属材料在目前的情况下，应用较为广泛，前景依然不错，这种状况将 持续很长时间，非金属材料的研究进展将决定这种状态的时间长短。 一、镁及镁合金 镁由于优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认为最有前途的轻量化 材料及21世纪的绿色金属材料，未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。 1、汽车、摩托车等交通类产品用镁合金 20世纪70年代以来，各国尤其是发达国家对汽车的节能和尾气排放提出了越来越严格的限制， 1993-1994年欧洲汽车制造商提出“3公升汽油轿车”的新概念。美国提出了“pngv”（新一代交通 工具）的合作计划。其目标是生产出消费者可承受的每百公里耗油3公升的轿车，且整车至少80% 以上的部件可以回收。这些要求迫使汽车制造商采用更多高新技术，生产重量轻、耗油少、符合环 保要求的新一代汽车。据测算，汽车自

用电镀法制作了铜-钢双金属杆,并测试了它和45钢杆的基本力学性能(拉伸,压缩,冲击韧性),对双金属杆和45钢杆基本力学性能进行了比较分析。

金属材料的检验 金属材料属于冶金产品，从事金属材料生产、订货、运输、使 用、保管和检验必须依据统一的技术标准--冶金产品标准。对从事金 属材料的工作人员必须掌握标准的有关内容。 我国冶金产品使用的标准为国家标准（代号为"国标"gb""）、部 标（冶金工业部标准"yb"、一机部标准"jb"等、）企业标准三级。 （一）包装检验 根据金属材料的种类、形状、尺寸、精度、防腐而定。 1．散装：即无包装、揩锭、块（不怕腐蚀、不贵重）、大型钢 材（大型钢、厚钢板、钢轨）、生铁等。 2．成捆：指尺寸较小、腐蚀对使用影响不大，如中小型钢、管 钢、线材、薄板等。 3．成箱（桶）：指防腐蚀、小、薄产品，如马口铁、硅钢片、 镁锭等。 4．成轴：指线、钢丝绳、钢绞线等。 对捆箱、轴包装产品应首先检查包装是否完整。 （二）标志检验 标志是区别材料的材质、规格的标志，主要说明供方名称、牌 号、检验批号、规

常见的金属材料 (2)

常见的金属材料

实验五金属材料的硬度实验 一、实验目的 1、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度测定的基本原理和硬度值表示方法； 2、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度测定的应用范围； 3、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度计的主要结构及操作方法。 二、实验原理 金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力，硬度测量能够 给出金属材料软硬程度的数量概念。由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程 度不同，因而硬度值可以综合反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及 大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越高，材料产生塑性变形就越困难。另外，硬 度与其它力学性能(如强度指标σb塑性指标ψ和δ)之间有一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的 大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义。 1、硬度的实验方法 硬度的实验方法很多，主要有

金属材料的选用原则 材料科学被称之为人类文明的四大支柱之一。金属材料的选用同其它各类材料一样，是一个 比较复杂的问题。它是各机械产品设计中极为重要的一环。要生产出高质量的产品，必须从 产品的结构设计、选材、冷热工艺、生产成本等方面进行综合考虑。但对于要赶超世界先进 水平的产品来说，能否达到国际水平，关键还在于材料和工艺水平，当然管理水平也是重要 一环。 正确、合理选材是保证产品最佳性能、工作寿命、使用安全和经济性的基础。现就金属材料 选用的一般原则做以下介绍： ⑴所选用材料必须满足产品零件工作的要求 各种机械产品，由于它们的用途、工作条件等的不同，对其组成的零部件也自然有着不同的 要求，具体表现在受载大小、形式及性质的不同，受力状态、工作温度、环境介质、摩擦条 件等的不同。 例如：对于航空用燃气涡轮发动机来说，涡轮叶片是整机中工作环境最恶劣的零件，因此， 对燃气

高等教育要服务于区域经济的发展,石墨是国家重要战略资源,黑龙江省是石墨储量和产量大省,其储量约占全国60%以上。但石墨深加工产品和技术人才短缺成为制约企业发展的瓶颈问题。为了地方经济的发展,针对黑龙江科技大学无机非金属材料专业与地方经济发展不协调的问题,提出了对无机非金属材料专业人才培养模式进行改革,结合石墨产业的发展,修订了人才培养方案,对理论教学和实践教学体系进行了修改和完善,为黑龙江省石墨深加工产业提高技术支持和人才保证。