[發(fā)明專利]一種具有自我調(diào)控功能的NiTiAl基自潤滑復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811509922.X
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109434125A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊慷;王連富;趙衛(wèi)兵;馬洪儒;李愛虎;時獎?wù)?/a>;屈鵬帥;曹增志;曹帥濤;卞會濤
• 申請（專利權(quán)）人: 安陽工學(xué)院
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;B22F3/11;B22F3/14;B22F1/00;C22C30/06;C22C1/05;C22C1/10
• 代理公司: 北京八月瓜知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11543
• 代理人: 馬東瑞

本發(fā)明公開一種具有自我調(diào)控功能的NiTiAl基自潤滑復(fù)合材料，它包括基體材料、固體潤滑相、潤滑行為調(diào)控劑以及正余弦曲線式孔結(jié)構(gòu)，以NiTiAl為基體材料、以MgZnCu為固體潤滑相、以LiMg?SiC為潤滑調(diào)控劑，利用MgZnCu固體潤滑劑用于降低NiTiAl復(fù)合材料摩擦學(xué)性能，用LiMg?SiC對NiTiAl?MgZnCu復(fù)合材料潤滑行為進行調(diào)控，能使NiTiAl基自潤滑復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的潤滑行為，能夠用于解決極端復(fù)雜工況如高溫高載等的機械零部件的摩擦、磨損與潤滑問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以MgZnCu為固體潤滑相以LiMg-SiC為調(diào)控劑的NiTiAl基自潤滑復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

NiTiAl三元合金是一種新型的結(jié)構(gòu)材料，它具有優(yōu)異的綜合性能，材料組織結(jié)構(gòu)致密、比強度和比斷裂韌性高、抗裂紋擴展能力好、抗蝕性能優(yōu)異和抗疲勞強度高等優(yōu)點【金屬基固體自潤滑材料的研究概況[J]， 劉如鐵 李溪濱 程時和，粉末冶金工業(yè)，2001，11(3):51-56】。NiTiAl三元合金可用于制備航空發(fā)動機高溫結(jié)構(gòu)零部件，使其在極端工況條件下如高溫、高載、強輻射等仍具有良好的工作性能。相比于其它高溫復(fù)合材料，NiTiAl基復(fù)合材料有望被進一步服務(wù)于航空、航天、汽車和先進制造工業(yè)中【固體自潤滑材料及其研究趨勢[J]，楊威鋒，潤滑與密封，2007，32(12):118-120】。可是，NiTiAl三元合金在極端環(huán)境下尤其是在工況條件突變的情況下其摩擦磨損性能急劇下降，這對于擴大其在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍是極為不利的，從而制約了我國航空航天等高精端工業(yè)的高速發(fā)展【自潤滑材料的研究現(xiàn)狀[J]，柳紅豆 楊愛民 劉峰，熱加工工藝，2018，(2)：5-10】。激光熔融沉積具有正余弦孔結(jié)構(gòu)的MgZnCu-NiTiAl固體自潤滑材料，在給定的服役工況下，合理配比LiMg-SiC潤滑調(diào)控劑，并利用真空-壓力熔滲的方法將LiMg-SiC填充于正余弦曲線式孔結(jié)構(gòu)中，用于調(diào)控NiTiAl基復(fù)合材料潤滑性能，使復(fù)合材料摩擦學(xué)性能不因工況條件變化而急劇下降【鈦合金表面自潤滑膜的制備及其摩擦磨損性能研究[D]，吳迪，東北大學(xué)，2010（6）】。一種以MgZnCu為固體潤滑相以LiMg-SiC為調(diào)控劑NiTiAl基自潤滑復(fù)合材料制備方法簡單，易于操作，材料性能優(yōu)異，能耗較低等，這對于擴大NiTiAl材料在工程領(lǐng)域使用范圍，提高其在極端服役工況下的摩擦學(xué)性能具有重要的意義【航空自潤滑關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機的構(gòu)型[J]，李巍 胡占齊 楊育林等，中國機械工程，2016，27(6): 742-747】。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的科學(xué)技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)與工程需求存在的不足而提供一種以MgZnCu為固體潤滑相以LiMg-SiC為調(diào)控劑的NiTiAl基自潤滑復(fù)合材料及其制備方法，所得固體自潤滑復(fù)合材料具有良好的摩擦學(xué)性能，而且制備過程易于控制，方法簡單。

本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為：一種具有自我調(diào)控功能的NiTiAl基自潤滑復(fù)合材料，它主要包括基體材料、固體潤滑相、潤滑行為調(diào)控劑以及正余弦曲線式孔結(jié)構(gòu)，以NiTiAl為基體材料、以MgZnCu為固體潤滑相、以LiMg-SiC為潤滑調(diào)控劑，利用MgZnCu固體潤滑劑用于降低NiTiAl復(fù)合材料摩擦學(xué)性能，用LiMg-SiC對NiTiAl-MgZnCu復(fù)合材料潤滑行為進行調(diào)控。