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广西大学硕士论文 铝锡滑动轴承合金摩擦磨损性能及热膨胀性能研究 分类号 TG146 密级 UDC 硕士学位论文 铝锡滑动轴承合金摩擦磨损性能及 热膨胀性能研究 高 岩 学科专业 材料物理与化学 指导教师 曾建民 教授 论文答辩日期 2005 年6 月3 日 学位授予日期 答辩委员会主席 农亮勤（教授） 论文评阅人 刘长山（研究员）；庄应烘（教授） - 1 - 广西大学硕士论文 铝锡滑动轴承合金摩擦磨损性能及热膨胀性能研究 铝锡滑动轴承合金摩擦磨损性能及热膨胀性能研究 摘 要 铝锡合金是一种综合性能良好的轴承合金，它具有良好的抗粘咬性、 耐磨减摩性、耐腐蚀性、顺应性和嵌入性等优越性。因而正愈来愈多的 应用以代替传统的锡青铜和巴氏合金，但关于含锡合金软组织的保护作 用的最佳锡含量许多文献说法不一。本文着重研究了在锡含量从3%－30% 的情况下，铝锡合金的摩擦磨损性能；同时对目前常用 AlSn20Cu、 AlSn6Cu、AlSn30Cu三种合金在30－150℃下的热膨胀性能进行了较全面 的研究。并且采用LSM法制备了一种新型的铝锡硼化钛复合材料。 试验利用材料硬度机、金相显微镜、图像分析软件、摩擦试验机、 热膨胀试验仪等仪器对几种不同含锡量的铝锡轴承合金室温下硬度、摩 擦系数、减摩性、耐磨性和热膨胀性能做了较为全面的研究。 试验结果表明：（1）当锡含量达到9％时，合金的共晶组织较多， 锡开始呈网状包围着铝晶体，并且随着锡含量的增加，锡原子有偏聚的 倾向，形成球形，α(Al)铝晶粒得到细化。（2）复合材料中TiB呈接近 2 等轴的颗粒状，其平均尺寸﹤1μm,均匀分布在α(Al)基体中，但在 α(Al)与共晶β(Sn)的交界处出现 颗粒偏聚富集现象，并且出现TiB 2 TiB的团聚现象。β(Sn) 相以TiB为核心聚集球化形成明显的Sn环绕 2 2 TiB的包晶式相组织，多个TiB粒子被锡相包覆，使得整个包晶组织呈 2 2 现卵圆球形。（3）含锡合金的软组织成分的保护作用自9％Sn起就已经 明显显示出来。含锡量为9％时，铝锡合金减摩耐磨性能优良，具有综合 - 2 - 广西大学硕士论文 铝锡滑动轴承合金摩擦磨损性能及热膨胀性能研究 的摩擦磨损性能。（4）铝锡铜合金中随着合金元素锡含量的增加，组织 中 β （Sn）相增加，合金的线膨胀系数减小。（5）高熔点的Cu元素固 溶于 α(Al)相中，使α（Al）晶格常数下降，原子间结合力增强，有效 的降低合金的热膨胀系数。 广西的有色金属资源丰富,特别是锡和铝。因此本文关于铝锡合金的 研究对广西的资源利用和经济发展有着显著的意义。 关键词： 铝锡合金 摩擦磨损性能 热膨胀 铝锡硼化钛 - 3 - 广西大学硕士论文 铝锡滑动轴承合金摩擦磨损性能及热膨胀性能研究 ABSTRACT Tin aluminum alloy is a kind of high property bearing-material. These alloys present good resist adhesion pr