[發明專利]一種低摩擦系數WB2 在審
| 申請號： | 202110286679.5 | 申請日： | 2021-03-17 |
| 公開（公告）號： | CN113151706A | 公開（公告）日： | 2021-07-23 |
| 發明（設計）人： | 鄒軍濤;王家繼;關燚;孫利星 | 申請（專利權）人： | 西安理工大學 |
| 主分類號： | C22C1/05 | 分類號： | C22C1/05;C22C1/10;C22C9/02;B22F3/04;B22F3/14;B22F3/18;B22F9/04 |
| 代理公司： | 西安弘理專利事務所 61214 | 代理人： | 徐瑤 |
| 地址： | 710048 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 摩擦系數 wb base sub | ||
本發明公開了一種低摩擦系數WB2/CuSn10復合材料的制備方法，將Cu粉，Sn粉和WB2粉末機械混合得到混合粉末；用冷等靜壓法進行壓坯；將坯體進行真空熱壓燒結、降溫冷卻，得到WB2/CuSn10復合材料；冷軋后得到高強度WB2/CuSn10復合材料；本發明提高銅基體復合材料的摩擦磨損性能及強度硬度，利用二硼化鎢代替鉛錫青銅中的鉛通過熱壓燒結法所制備出的復合材料組織分布均勻，其平均摩擦系數0.08左右，相比傳統的錫鉛青銅摩擦系數0.31較低；本發明所制備的復合材料摩擦系數降低，從而提高耐磨銅的使用時間，延長其在高速摩擦環境下的使用壽命，可應用在摩擦減磨材料和機械軸承零件材料等領域。
技術領域
本發明屬于銅金屬復合材料制備方法技術領域，具體涉及一種低摩擦系數WB2/CuSn10復合材料的制備方法。
背景技術
錫青銅是我們國家最早使用的鑄造銅合金，現代工業通過加入P、Pb、Ni等合金元素，使得錫青銅具有較好的耐磨性，耐蝕性以及較高的強度和很好的塑性，其中鉛錫青銅由于良好的導電性，耐磨性，早期被廣泛地應用在發動機上的軸承，軸套等機械零件。
目前，隨著國家所倡導的綠色發展，以及鉛青銅中鉛作為自潤滑材料附著在銅基體表面，雖起到減少摩擦作用，但是在高速的工作環境下，鉛錫青銅會產生鉛蒸汽，對人體造成傷害，無法實現綠色化。因此，需要制備出一種替代鉛青銅的材料，在不影響導電率的同時，具有良好的耐磨性，據調查，WB2是一種新型超硬材料，并且具有良好的導電性和耐磨性，廣泛受到研究人員關注。
發明內容
本發明的目的是提供一種低摩擦系數WB2/CuSn10復合材料的制備方法，制備的符合材料硬度高，摩擦系數降低，耐磨性好。
本發明所采用的技術方案是，一種低摩擦系數WB2/CuSn10復合材料的制備方法，具體按以下步驟實施：
步驟1，將Cu粉，Sn粉和WB2粉末按照一定的比例機械混合，進行預處理，得到混合粉末；
步驟2，將混合粉末用冷等靜壓法進行壓坯；
步驟3，將冷壓成型的坯體進行真空熱壓燒結，隨后隨爐降溫冷卻，得到WB2/CuSn10復合材料；
步驟4，將得到的復合材料進行冷軋，得到高強度WB2/CuSn10復合材料。
本發明的特點還在于：
其中步驟1中WB2粉末占WB2/CuSn10復合材料總質量的5-13％、錫粉占10％、剩余為銅粉；
其中機械混合為通過多功能球磨機，以300-600r/min的轉速混粉4-6h，得到行星式銅錫粉包覆WB2混合粉末；
其中步驟2中將混合粉末采用冷壓模具冷壓成坯，在冷壓過程中壓強為150-250MPa，保壓時間為30-240s；
其中步驟3具體包括以下步驟：
首先將冷壓成型的坯體進行真空熱壓燒結：
將對冷壓形成的坯先放入石墨坩堝中，隨后一起放入真空熱壓爐中，在真空度低于6.67×10-2Pa時開始升溫，以5℃/min由室溫升溫至300℃-600℃，保溫30-60min，保壓0MPa；隨后以5℃/min加熱至700-950℃，保溫30-60min，開始進行加壓10-25MPa；隨爐降溫冷卻至室溫，得到WB2/CuSn10復合材料；
其中步驟3中真空熱壓燒結過程中真空度不低于6.67×10-2Pa進行燒結；
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