一种铜基自润滑复合材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种铜基自润滑复合材料；其特征在于：所述铜基自润滑复合材料以质量百分比计；由下述组分组成：ni：2～16％、优选为3～8％；ag：0.5～4.5％、优选为1.5～3％；石墨：5～20％、优选为8～12％；余量为cu。2.根据权利要求1所述的一种铜基自润滑复合材料；其特征在于：以质量百分比计，所述铜基自润滑复合材料中cu的含量为65～88％、优选为76.5～85.5％。3.根据权利要求2所述的一种铜基自润滑复合材料；其特征在于：以质量百分比计，所述铜基自润滑复合材料有下述组分组成：cu 81～85％、ni 2～6％、ag3％、石墨10％。4.根据权利要求1所述的一种铜基自润滑复合材料；其特征在于：以质量百分比计，所述铜基自润滑复合材料有下述组分组成：cu 83.5～85％、ni 2～3.5％、ag3％、石墨10％。5.根据权利要求4所述的一种铜基自润滑复合材料；其特征在于：以质量百分比计，所述铜基自润滑复合材料有下述组分组成：cu 83.5％、ni 3.5％、ag3％、石墨10％。6.一种制备如权利要求1-5任意一项所述铜基自润滑复合材料的方法，其特征在于；包括以下步骤：s1.配料：将铜、镍、银的雾化合金粉末和石墨粉末按上述重量百分比进行配料；s2.混料：向步骤1配好的料添加脱模剂，在混料机中进行混料，充分混合后得到均匀的混合粉末；s3.热压：将步骤(2)得到的混合粉末装入石墨模具中，送入热压烧结炉，在大气环境中烧结，随炉冷却后出炉，制得样品。7.根据权利要求6所述的一种铜基自润滑复合材料的制备方法，其特征在于：金属基体合金粉采用液雾化方法或气雾化法制得，其粒度小于40μm，氧含量低于500ppm。8.根据权利要求6所述的一种铜基自润滑复合材料的制备方法，其特征在于：所使用石墨粉末的纯度大于99.5％，粒度小于40μm。9.根据权利要求6所述的一种铜基自润滑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s2所述脱模剂为硬脂酸锌；所述脱模剂的添加量为原料粉末总重量的0.5～1.5％；步骤s2中添加铜合金球进行混料，球料质量比比为(3～6)：1、优选为4:1，混料时间为24～36h、优选为24h，转速为50～80r/min、优选为60r/min；步骤s3中，热压的烧结温度为900-1200℃、优选为1125℃，压力为1-40mpa、优选为2mpa，保温时间1h，冷却至室温即得铜基自润滑复合材料。10.根据权利要求6所述的一种铜基自润滑复合材料的制备方法，其特征在于：所得复合材料的室温压缩强度为160～201mpa，300℃的压缩强度为85～130mpa，与不锈钢对磨件的摩擦系数为0.158～0.172。

技术总结
本发明提供了一种铜基自润滑材料及其制备方法，属于金属基复合材料的制备，本发明采用粉末冶金热压法制备铜基自润滑材料。其原料为铜镍银合金粉末、及石墨，其中复合材料以铜镍合金为基体，银为弥散强化相，石墨为固体润滑添加剂。其质量百分比，由铜为65％-88％、镍为2％-16％、银为0.5％-4.5％、石墨为5％-20％组成，通过将原料粉末的混合，经压力范围为1-40MPa，温度范围为900-1200℃热压制备得出系列铜基自润滑材料。该材料性能优异，摩擦系数低，强度高，可以满足多种严苛使用环境的需求，且该工艺具有控制容易，生产成本低等特点。生产成本低等特点。生产成本低等特点。


技术研发人员：刘咏 王靖瑛 刘彬 吕信群
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2020.07.28
技术公布日：2022/2/6