Cu-Sn合金包覆鐵粉末的制備及機理研究.pdf

1、傳統(tǒng)的含油軸承原料采用機械混合鐵粉和青銅粉，不可避免地產(chǎn)生成分及顯微組織偏析，造成硬質(zhì)相及性能的不均勻，導(dǎo)致軸承運行噪音升高和使用壽命縮短。為了從根本上克服傳統(tǒng)的機械混粉的缺點，有效地解決含油軸承產(chǎn)品的化學(xué)成分及組織偏析問題。本文以鐵粉為基體，運用置換鍍和化學(xué)鍍兩種方法分別實現(xiàn)在鐵粉表面定量包覆20％Cu+2％Sn，制備了包覆完整致密，結(jié)合力強，抗氧化性優(yōu)良的Cu/Sn雙金屬包覆鐵粉末，再通過真空熱處理對以上兩種方法獲得的包覆粉末進(jìn)行合

2、金化，成功研制了Cu-Sn合金包覆鐵粉末。
　　 采用X射線衍射儀(XRD)和化學(xué)滴定等測試手段和方法對覆層中的元素進(jìn)行了定性和定量分析；采用掃描電鏡(SEM)和金相顯微鏡觀察了粉末斷面形貌和表面形貌，判定鍍層包覆效果。通過正交實驗，研究了鍍液中各因素對鍍層質(zhì)量的影響，優(yōu)化了工藝參數(shù)；通過動力學(xué)試驗，研究了初始主鹽濃度、絡(luò)合劑濃度、還原劑濃度、溫度和溶液pH值對反應(yīng)速率的影響。
　　 研究表明：以置換法制備Sn/Cu/F

3、e復(fù)合粉末的最佳鍍錫工藝為：SnCl2-5g/L，檸檬酸30g/L，pH=1.2，溫度85～90℃。動力學(xué)實驗表明，氯化亞錫鍍液中，置換速率明顯受到鍍液溫度和pH值的影響。置換速率隨鍍液溫度的增加而增加，隨pH值的增加而降低。該體系的置換反應(yīng)為化學(xué)環(huán)節(jié)所控制，動力學(xué)數(shù)據(jù)服從一級反應(yīng)速率的規(guī)律。置換反應(yīng)的Arrhenius方程為：lnk=-9.64/T+26，反應(yīng)的活化能Ea=80.1 kJ/mol。鍍液穩(wěn)定性實驗表明，[SnCl2]=5

4、g/L，pH=1.2以及添加鍍錫穩(wěn)定劑時，鍍液的穩(wěn)定性最好。
　　 以化學(xué)鍍法制備Cu/Sn/Fe復(fù)合粉末的最佳鍍銅工藝為：CuSO4-12g/L，HCHO-12ml/L，EDTA·2Na-25g/L，鍍液pH=13，溫度-45℃。動力學(xué)實驗表明，反應(yīng)速率明顯受到初始銅濃度、絡(luò)合劑濃度、還原劑濃度，鍍液溫度和pH值的影響。反應(yīng)速率隨鍍液溫度、初始銅濃度、還原劑濃度以及pH值的增加而增加，隨絡(luò)合劑濃度的增加而降低。