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传统的含油轴承原料采用机械混合铁粉和青铜粉,不可避免地产生成分及显微组织偏析,造成硬质相及性能的不均匀,导致轴承运行噪音升高和使用寿命缩短。为了从根本上克服传统的机械混粉的缺点,有效地解决含油轴承产品的化学成分及组织偏析问题。本文以铁粉为基体,运用置换镀和化学镀两种方法分别实现在铁粉表面定量包覆20%Cu+2%Sn,制备了包覆完整致密,结合力强,抗氧化性优良的Cu/Sn双金属包覆铁粉末,再通过真空热处理对以上两种方法获得的包覆粉末进行合金化,成功研制了Cu-Sn合金包覆铁粉末。采用X射线衍射仪(XRD)和化学滴定等测试手段和方法对覆层中的元素进行了定性和定量分析;采用扫描电镜(SEM)和金相显微镜观察了粉末断面形貌和表面形貌,判定镀层包覆效果。通过正交实验,研究了镀液中各因素对镀层质量的影响,优化了工艺参数;通过动力学试验,研究了初始主盐浓度、络合剂浓度、还原剂浓度、温度和溶液pH值对反应速率的影响。研究表明:以置换法制备Sn/Cu/Fe复合粉末的最佳镀锡工艺为:SnCl2 -5g/L,柠檬酸30g/L,pH=1.2,温度8590℃。动力学实验表明,氯化亚锡镀液中,置换速率明显受到镀液温度和pH值的影响。置换速率随镀液温度的增加而增加,随pH值的增加而降低。该体系的置换反应为化学环节所控制,动力学数据服从一级反应速率的规律。置换反应的Arrhenius方程为: ln k = -9.64/T+26,反应的活化能E a=80.1 kJ/mol。镀液稳定性实验表明,[SnCl2]=5g/L,pH=1.2以及添加镀锡稳定剂时,镀液的稳定性最好。以化学镀法制备Cu/Sn/Fe复合粉末的最佳镀铜工艺为:CuSO4-12g/L,HCHO-12ml/L,EDTA·2Na-25g/L,镀液pH=13,温度-45℃。动力学实验表明,反应速率明显受到初始铜浓度、络合剂浓度、还原剂浓度,镀液温度和pH值的影响。反应速率随镀液温度、初始铜浓度、还原剂浓度以及pH值的增加而增加,随络合剂浓度的增加而降低。对以上两种方法所制备的复合粉末进行合金化处理,XRD实验表明:Cu/Sn包覆层体系的合金化过程存在两种机制,即熔化-溶解-析出机制和扩散-固溶机制。且随着热处理温度升高,保温时间延长,包覆层合金化程度越高。热处理温度为600℃,保温1小时,包覆层完全合金化,形成Cu81Sn22、Cu5.6Sn和Cu20Sn6三种合金相。