涡轮增压器用止推轴承材料摩擦磨损性能研究
涡轮增压器用无铅止推轴承材料摩擦学性能研究
涡轮增压器用无铅止推轴承材料摩擦学性能研究凌攀;姚萍屏;赵林;贡太敏;周海滨;杨志华;罗丰华【摘要】针对涡轮增压器用止推轴承材料的无铅化,采用粉末冶金工艺分别制备CuSn6.5P0.1无铅和CuSn10Pb10含铅止推轴承材料,并对比研究2种材料的微观组织结构及油润滑和乏油条件下材料的摩擦学性能.结果表明:微观组织结构上,CuSn6.5P0.1区别于CuSn10Pb10的硬基体(Cu合金基体)+软相(Pb)“两相”组织,呈“单相”组织;CuSn6.5P0.1的力学性能要优于CuSn10Pb10;在油润滑条件下,CuSn6.5P0.1和CuSn10Pb10的摩擦学性能基本一致,在乏油润滑条件下,CuSn6.5P0.1的摩擦因数更加平稳;乏油润滑条件下CuSn 10Pb 10形成了富Pb和Fe的润滑膜使摩擦因数保持平稳,CuSn6.5P0.1则形成Fe氧化物膜保证材料稳定的摩擦因数.CuSn6.5P0.1材料各项性能相当或优于CuSn10Pb10,满足涡轮增压器用止推轴承材料的无铅化要求.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2018(043)009【总页数】9页(P19-27)【关键词】无铅;CuSn6.5P0.1;止推轴承;粉末冶金;摩擦学【作者】凌攀;姚萍屏;赵林;贡太敏;周海滨;杨志华;罗丰华【作者单位】中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TH117.1涡轮增压器因其具有提高发动机效率，降低油耗等优点，在汽车、卡车和船舶中得到广泛应用[1]。
燃气轮机涡轮密封件的磨损机理研究
燃气轮机涡轮密封件的磨损机理研究一、引言燃气轮机作为现代工业的重要部件之一，具有高效、灵活、可靠等特点，被广泛应用于航空、航海、军事、电力等领域。
其中，轮机密封技术是确保轮机高效运行的重要保障之一，而涡轮密封件作为轮机中的关键部件，在轮机高效工作过程中发生的磨损现象备受关注，因此有必要对其磨损机理进行深入研究，以提高轮机的运行效率和稳定性。
二、燃气轮机涡轮密封件的磨损机理燃气轮机由于其高速旋转、高温高压的特点，涡轮密封件的工作环境较为恶劣，磨损现象也较为明显。
涡轮密封件主要由动、静环两部分组成，其中动环与转子之间形成气密密封，它承受着来自燃气高温高压的冲击力和离心力，同时在高速旋转过程中还要与转子表面产生摩擦，因此导致动环磨损。
静环与动环之间形成较小的气密隙间，能够阻止燃气从静环与动环之间泄漏，静环一般由不锈钢制成，但由于位于燃气腔中，其表面也会受到部分腐蚀和磨损。
涡轮密封件的磨损主要表现为摩擦磨损和疲劳磨损两种形式。
1.摩擦磨损摩擦磨损是指密封件在高速旋转过程中，由于与转子表面的接触摩擦力和离心力的作用，导致密封件表面材料的磨损和脱落。
此种磨损形式表现为密封件表面呈现出一定的划痕和凹陷。
2.疲劳磨损疲劳磨损是指密封件在长期运行过程中，由于受到高速旋转和燃气冲击的作用，导致密封件表面材料的扭曲和变形，从而引起裂纹，最终导致材料脱落。
此种磨损形式表现为密封件表面出现一定的裂纹和疲劳条纹。
三、磨损机理的分析磨损机理的分析对于轮机的设计和维护具有重要意义。
在涡轮密封件的磨损机理分析中，需要考虑多个因素，包括材料性能、润滑状态、气动力学特性等。
下面对每个因素进行详细分析。
1.材料性能涡轮密封件的材料选择是影响其磨损性能的重要因素之一。
通常情况下，涡轮密封件的材料包括渗碳钢、不锈钢、高温合金等。
不同材料之间具有不同的磨损性能和抗疲劳性能，且材料的磨损性能和抗疲劳性能也受到温度、氧化和腐蚀等环境因素的影响。
涡轮膨胀机止推轴承―转子系统的振动分析
涡轮膨胀机止推轴承―转子系统的振动分析涡轮膨胀机是一种重要的动力机械，广泛应用于航空、航天、能源和工业等领域。
其性能和可靠性对机械系统的正常运行和生产效率有着重要的影响。
在涡轮膨胀机工作过程中，止推轴承-转子系统是一个重要的组成部分，其振动特性直接影响了整个机械性能和稳定性。
因此，对涡轮膨胀机止推轴承-转子系统的振动分析成为研究的热点之一。
本文主要从涡轮膨胀机止推轴承-转子系统的悬挂性质、轴系自然频率、转子响应特性和无序运动等方面，探讨了一系列振动分析的问题。
1. 涡轮膨胀机止推轴承-转子系统的悬挂性质涡轮膨胀机止推轴承-转子系统的悬挂性质对其振动特性具有重要影响。
因此，需要从结构和材料两个方面进行研究。
从结构上看，可以采用模态分析的方法，确定轴系的固有振动频率和模态形式。
通过模态分析，可以计算出轴系各种振动模态的自然频率和振型，并预测其可能存在的共振条件。
从而，可以采取相应的措施，减小共振幅值，提高机械系统的稳定性。
从材料上看，需要考虑轴系的材料特性和制造质量。
选择合适的材料和工艺可以提高轴系的刚度和强度，减小振幅，提高机械系统的可靠性和寿命。
2. 轴系自然频率和转子响应特性涡轮膨胀机止推轴承-转子系统的自然频率和转子响应特性是机械系统振动分析的重要内容。
根据轴系的结构和材料特性，可以计算出各种振动模态的自然频率。
转子响应特性则是通过转子扭曲分析和模态分析得到的。
在涡轮膨胀机正常运行过程中，转子会受到各种外部激励和内部激励的影响，因此对其进行分析和优化具有重要意义。
3. 无序运动涡轮膨胀机止推轴承-转子系统中的无序运动需要进行深入的研究。
无序运动主要指转子旋转方向的突然改变和波动现象。
这种现象会对机械系统的稳定性和寿命产生影响。
对于无序运动的研究，可以通过实验和数值模拟的方法进行。
实验可以通过搭建小型模型进行，利用仪器和传感器监测振动信号，然后对振动数据进行分析。
数值模拟可以通过计算机辅助设计软件进行，建立涡轮膨胀机的数学模型，然后使用数值方法进行求解。
双金属止推轴承材料力学和摩擦磨损性能研究
车用发动机涡轮增压器止推轴承材料有铁合金、铜合金、粉末冶金铜合金和粉末冶金多层材料，但铜基材料强度高、耐磨性能好、摩擦因数小等优点被广泛应用。
现有增压器止推轴承主要两类材料牌号为：粉末冶金单层结构的FQSn663材料和双金属双层结构的CuSn10Pb10材料。
在发动机启停转由于润滑油滞后，止推轴承工作摩擦为边界摩擦甚至干摩擦；图1为止推轴承与对偶工件（轴封和定套）以带有油楔面形式接触，当转子轴转动带动定套将润滑油带入摩擦接触表面（油楔面），由于黏性润滑油经过油道油孔带入摩擦表面的油楔面楔形间隙内形成流体动压效应，当润滑油内压力与止推轴承轴向力平衡时，摩擦工件间形成稳定润滑油膜，实现动压液体润滑。
对偶件进油口出油口油楔面止推轴承图1 止推轴承和对偶工件摩擦副止推轴承发生边界摩擦和干摩擦，易发生材料失效。
高速旋转时材料离心拉伸和高温蠕变，轴承径向间隙和轴向载荷变大也易导致材料整体断裂。
图2为FQSn663材料采用粉末冶金模压成型工艺制备止推轴承的三包返厂损坏件，可以看到明显断裂及磨损失效特征。
现阶段止推轴承材料含铅对人体和环境有危害，各国陆续限制铅及其化合物使用，无铅化止推轴承为发展主导[1-2]。
伴随发动机排放标准升级，柴油机向功率大、转速高、载荷高发展，客户需求承受高转速和轴向窜动等的止推轴承，该文在FQSn663和CuSn10Pb10止推轴承材料的基础上，开发双金属自润滑CuSn6.5P0.1无铅止推轴承，并对3种材料摩擦磨损性能进行对比研究。
１ 试验１．１ 原材料参数和成分设计该文设计了CuSn6.5P0.1双金属材料，并与FQSn663、CuSn10Pb10两种常用材料对比，具体成分设计见表1，主要技术参数见表2。
表1 3种材料的成分和技术参数（wt.%）试样编号Cu Sn Pb Zn P其他技术参数CuSn6.5P0.1余量 6.5——0.1—粒度均为-200目FQSn663余量5~72~45~7—≤0.5CuSn10Pb10余量9~119~11———１．２ 制备工艺FQSn663材料采用粉末冶金模压成型来制备，其工艺为：原材料粉末预合金化→粉末配料→粉末混料→粉末模压→毛坯烧结→毛坯整形→毛坯机加工。
船用柴油机止推轴承润滑特性分析及优化设计
船用柴油机止推轴承润滑特性分析及优化设计
徐海成;焦亚飞;徐聪聪;李梅;叶斌
【期刊名称】《柴油机》
【年(卷),期】2024(46)3
【摘要】针对某型高强化指标船用柴油机止推轴承在试验过程中出现的异常磨损问题,采用三维弹性流体动力学仿真分析方法,比较不同轴向力、油槽、油孔结构对止推轴承承载能力及润滑特性的影响规律并进行试验验证。
试验结果表明:当止推轴承承受的轴向力增加时,峰值总压及平均热载最大值无明显变化,但区域有所扩展;采用更利于止推工作面滑油流通的油槽、油孔结构对止推轴承的润滑特性有较大改善,可显著提高其承载能力。
【总页数】5页(P39-43)
【作者】徐海成;焦亚飞;徐聪聪;李梅;叶斌
【作者单位】海装装备项目管理中心;上海船用柴油机研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TK423.31
【相关文献】
1.基于摩擦学理论的柴油机止推轴承润滑可靠性及诊断
2.涡轮增压器止推轴承润滑油供油量优化设计
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涡旋式压缩机止推面摩擦润滑特性研究
第17卷第2期身| f 寶；謂2 0 17 年2 月REFRIGERATION AND AIR-CONDITIONING 80-82涡旋式压缩机止推面摩擦润滑特性研究x周到吴俊峰王汝金李炅(合肥通用机械研究院）摘要在涡旋式压缩机运行过程中，止推块与曲轴之间存在滑动摩擦。
止推面的摩擦润滑状态对于压缩机摩擦功耗和维持曲轴组件的稳定运行有詹重要的影响9本文开展涡旋式压缩机止推面摩擦润滑特性研究，分析在其工作过程中止推面的摩擦润滑状态和相关参数对摩擦性能的影响《相关研究结果可以为涡旋式压缩机止推面的摩擦润滑设计提供理论指导。
关键词涡旋式压缩机；止推面；摩擦；润滑Research on friction and lubrication characteristicsof thrust surface of scroll compressorZhou Dao Wu Junfeng Wang Rujin Li Jiong(Hefei General Machinery Research Institute)ABSTRACT During the operation of scroll compressor, there is the sliding friction between thrust block and crankshaft. The friction and lubrication state of thrust surface hasthe great influence on the friction power loss of the compressor and the stable operation ofcrank assembly. The research of friction and lubrication characteristics of thrust surface ofscroll compressor is carried out. The state of friction and lubrication of thrust surface?andthe influence of system parameters on friction performance are analyzed. The relevantstudy results can provide theoretical guidance for friction and lubrication design of thrustsurface of scroll compressor.KEY WORDS scroll compressor ； thrust surface ； friction ； lubrication涡旋式压缩机具有尺寸小、质量轻和效率高 等特点，在制冷、空调等领域得到了广泛的应用在运行过程中，立式涡旋式压缩机主轴的轴向窜 动是不可避免的，除主轴和电机转子的重力作用 外，还有电机转子与定子的磁性高度不重合时产 生的附加磁拉(推）力等p为维持涡旋式压缩机曲 轴运转的稳定性，一般在电机转子下端设置一个 辅助支撑，即止推块。
涡轮增压器涡轮盘与转子轴摩擦焊焊接性能的研究
涡轮增压器涡轮盘与转子轴摩擦焊焊接性能的研究
贺达;季新宇;杨宇轩;吕红卫
【期刊名称】《焊接技术》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】针对涡轮增压器GH2132材料涡轮盘与42CrMo材料主轴的摩擦焊从焊接工艺到力学性能、金相组织进行了研究分析,通过对不同工艺参数(时间和压力)得到的接头进行宏观、微观检验和力学性能检测,观察了试样的焊缝状况,用光学显微镜观察分析了焊缝的金相组织特征,对焊缝进行硬度测试(HV0.5),分析硬度分布特征,并用能谱仪对界面处合金元素成分进行数据分析。
通过对焊缝宏观和微观特征进行分析得到理想的焊接参数,确定了关键工艺参数及设备的选取要求,为高温合金材料异性材料的摩擦焊接工艺提供了参考和借鉴。
【总页数】6页(P30-35)
【作者】贺达;季新宇;杨宇轩;吕红卫
【作者单位】中车大连机车研究所有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG457
【相关文献】
1.K418涡轮盘和42CrMo轴摩擦焊接头的强化
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4.一种
涡轮增压器转子轴焊接移动夹具的结构优化设计5.径流式涡轮增压器涡轮转子的摩擦焊
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车用涡轮增压器滚动轴承设计及性能分析
车用涡轮增压器滚动轴承设计及性能分析车用涡轮增压器滚动轴承设计及性能分析一、引言涡轮增压器作为一种有效提高内燃机动力输出的装置，在汽车领域得到了广泛应用。
在涡轮增压器中，滚动轴承作为关键组成部分，承受着高速旋转的涡轮叶轮的轴向和径向载荷，对涡轮增压器的性能起着重要作用。
因此，设计优化滚动轴承对提高涡轮增压器性能至关重要。
二、滚动轴承设计1. 轴承选型根据涡轮增压器工作条件及载荷特点，选择适宜的滚动轴承类型。
常见的有球轴承、圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承。
2. 轴承材料选择滚动轴承在高速旋转、高温和高载荷的工况下工作，因此材料选择至关重要。
常见的轴承材料有高铬钢、高碳铬钢、高温合金等，根据具体应用场景选择合适的材料。
3. 轴承结构设计设计合适的轴承结构是确保滚动轴承正常工作的关键。
包括内外圈几何形状、滚动体数量和大小、保持架结构等。
三、滚动轴承性能分析1. 轴向载荷承载能力轴向载荷是滚动轴承承受的重要载荷之一，对涡轮增压器的性能和寿命有重要影响。
通过仿真分析和实验测试，评估滚动轴承的轴向载荷承载能力。
2. 径向载荷承载能力径向载荷是滚动轴承承受的另一个重要载荷。
通过分析受力情况和应力分布，评估滚动轴承的径向载荷承载能力。
3. 高速旋转下的热特性在高速旋转下，涡轮增压器会产生大量摩擦和热量。
通过热仿真和实验测试，研究滚动轴承在高速旋转下的热特性，如温升情况、热应力分布等。
4. 抗疲劳寿命滚动轴承在长期工作中容易受到疲劳破坏。
通过载荷循环试验和寿命预测分析，评估滚动轴承的抗疲劳寿命。
四、结论滚动轴承是车用涡轮增压器的关键部件之一，对其设计和性能分析具有重要意义。
通过合理的轴承选型、材料选择和结构设计，可以提高涡轮增压器的性能和寿命。
需要进一步加强对滚动轴承的现场测试、实验数据采集和仿真分析，不断优化其设计并提高其性能综上所述，滚动轴承在车用涡轮增压器中具有关键作用。
通过对轴承的设计和性能分析，可以提高涡轮增压器的性能和寿命。
涡轮增压器止推轴承润滑机理数值分析
图 ２ 动 压 止 推 轴 承 工 作 原 理 图
１ ３ 止 推轴 承 的无量纲 载荷方 程 ．
对 于固定 瓦块斜一 平 面推力 轴承 ， 已知 载荷 、 在 转 速和 瓦块结 构尺 寸 的条 件 下 ， 块 的无 量 纲 载 荷 瓦
Ｆ 为
ａ 止 推 轴 承 实体 模 型 收 稿 日期 ：２ ０— ４０ ； 回 １期 ：２０ —４１ ０ ８０ —９ 修 ３ ０ ８０— ９
Ｆ
—
一
￣ｎ ｏ ＢＤ 一 叩 ｎ ＺＢＤ 。
Ｆ
式 中 ， 为每 个 瓦 块 上 的 载 荷 ， ， ｅ 润 滑 Ｆ Ｆ ＝ ７为 １
６
油 的有效 黏度 ， 为转 子轴 的转 速 ，Ｂ 为瓦 块 宽 度 ， Ｄ 为 瓦块 中径 。
１ ４ 止推 轴承 瓦块 功耗 ．
（。 ＾ ）＋ （ 。 ＾ ）一 ６ ａ ￣ ｈ
－
重要意 义 。本研 究 以 Ｊ ６ Ｐ Ｏ涡 轮增 压 器 止 推轴 承 为
例， 在流 体 动压 润 滑 理论 基 础 上 ， 止推 轴 承 的 结 对
构、 转速 、 油膜厚 度 与承 载能力 的关 系进行 数值模 拟
６ ｒ ｆｏ
。
作 者 简 介 ： 辽 平 （９ ７ ） 男 ， 士 ， 胡 １６一 ， 博 主要 从 事 涡 轮 增 压 器 方 面 的研 究 ；ｕｐ ４ ９ １６ ｃｍ。 ｈ ｌ６ ２ ＠ ２ ．ｏ
某轻型柴油机涡轮增压器断轴失效分析及对策
doi:10.3969/j.issn.1005-2550.2023.05.008 收稿日期：2023-06-14某轻型柴油机涡轮增压器断轴失效分析及对策金明，王芳，邓基峰，余国强，周波（东风汽车股份有限公司 商研总部动力总成开发中心，武汉 430057）摘 要：本文列举某轻型柴油机开发过程中出现的涡轮增压器断轴失效案例，阐述了涡轮增压器由于压端止推轴承异常磨损导致的断轴故障的失效原因排查及对策过程。
本文以止推轴承受力最苛刻的工况进行了增压器推力轴承系统的受力分析、设计及校核，析出了优化方案；并结合客户实际使用工况设计了考核试验方案。
试验结果证明本对策有效，为后期增压器设计及保护策略的标定提供了理论依据。
关键词：涡轮增压器；涡前压力；增压压力；止推轴承；保护策略中图分类号：U472 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2023）05-0045-08Failure Analysis and Countermeasures of a Light Diesel EngineTurbocharger with Shaft BrokenJIN Ming, WANG Fang, DENG Ji-feng, YU Guo-qiang, ZHOU Bo( DONGFENG ANTOMOBILE CO., LTD. Product R&D Headquarters,Wuhan 430057, China)Abstract: In this paper, the case of turbocharger shaft fracture failure has beenenumerated in the development of a light diesel engine, and described the troubleshooting Array and countermeasures of shaft fracture failure caused by abnormal wear of thrust bearing atthe pressure end of turbocharger. This paper analyzes, designs, and verifies the force of theturbocharger thrust bearing system under the most severe working condition of the thrustshaft, and proposes an optimization plan; And an assessment test plan was designed basedon the actual usage conditions of the customer. The experimental results have proven theeffectiveness of this strategy, providing a theoretical basis for the later turbocharger designand protection strategy calibration.Key Words: Turbocharger; Pressure Before Turbine; Boost Pressure; Thrust Bearing;Protection Strategy目前，涡轮增压器在轻型柴油机上的应用已经十分普遍，近年来随着发动机升功率的提高，涡轮增压器使用边界条件也不断在发生变化，其中就包括决定其轴承系统轴向载荷的涡端前后压力及压端出口压力。
涡轮增压器止推轴承润滑油供油量优化设计
涡轮增压器止推轴承润滑油供油量优化设计和法贵;叶文婷;李延昭;王桂华;王航【期刊名称】《内燃机与动力装置》【年(卷),期】2015(032)005【摘要】针对某款涡轮增压器在工作中出现的润滑油供油量过大的问题,从优化止推轴承的角度出发,分析了止推轴承润滑机理和供油量的关系.采取了减小止推轴承的长宽比、将双油道供油方式设计为单油道供油方式两种改进方案,并对两种方案进行增压器性能和可靠性试验.试验结果表明改进方案在满足增压器性能和可靠性要求下,润滑油最大供油量较未改进前降低了19.1％,机械效率增加了3％,新方案还优化了止推轴承的结构,为止推轴承的设计提供了参考.【总页数】5页(P30-33,37)【作者】和法贵;叶文婷;李延昭;王桂华;王航【作者单位】山东大学能源与动力工程学院,山东济南250061;(康跃科技)机械工业内燃机增压系统重点实验室,山东寿光262718;(康跃科技)机械工业内燃机增压系统重点实验室,山东寿光262718;山东大学能源与动力工程学院,山东济南250061;(康跃科技)机械工业内燃机增压系统重点实验室,山东寿光262718【正文语种】中文【中图分类】TK421.8【相关文献】1.新型涡轮增压器烧结止推轴承材料的研制 [J], 李溪滨;赵福安;杨志华;孟振强;熊拥军2.涡轮增压器用止推轴承材料摩擦磨损性能研究 [J], 杨志华3.涡轮增压器用无铅止推轴承材料摩擦学性能研究 [J], 凌攀;姚萍屏;赵林;贡太敏;周海滨;杨志华;罗丰华4.涡轮增压器轴向力分析与止推轴承承载力评估 [J], 张健健;马敏;李伟;王孝丽5.瓦块倾角对高速涡轮增压器斜-平面止推轴承油膜温度的影响 [J], 姚政;宾光富;钟新利;杨峰;陈安华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种新型涡轮增压器止推轴承[发明专利]
![一种新型涡轮增压器止推轴承[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1f01799c8e9951e79a892759.png)
专利名称：一种新型涡轮增压器止推轴承专利类型：发明专利
发明人：欧永健,徐金,王星,周奕,卓雁飞申请号：CN201310568995.7
申请日：20131115
公开号：CN103591129A
公开日：
20140219
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种新型涡轮增压器止推轴承，其上设有两个工作油楔面、润滑油孔、油槽、定位孔，涡端工作油楔面直径与压端工作油楔面的直径大小不一致，在每个工作面上有三到四个相同的油楔面，每个油楔面与油楔面之间有一个油槽，并且在油楔面上开有润滑油孔；本设计可以降低涡轮增压器止推轴承磨损故障率，提高增压器的可靠性，能够克服发动机起动时因机油压低而引起止推轴承异常磨损现象；能够适应更恶劣的工作环境。
申请人：湖南天雁机械有限责任公司
地址：421000 湖南省衡阳市石鼓区合江套路195号
国籍：CN
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涡轮增压器用止推轴承材料摩擦磨损性能研究
作者：杨志华
来源：《山东工业技术》2017年第21期
摘要：本文对比传统FQ6-6-3和CuSn10Pb10涡轮增压器用含铅止推轴承材料，开发了CuSn6.5P0.1无铅自润滑粉末冶金涡轮增压器用止推轴承材料，对比研究三种材料的摩擦磨损性能，结果如下：在低速（50r/min）和低载（加载压力：50N）的工况条件下，无论是干运转还是油润滑条件下，FQSn6-6-3，CuSn10Pb10和CuSn6.5P0.1具有基本相当的摩擦因数，数据表明CuSn6.5P0.1在油润滑条件下具有更好的摩擦磨损性能，能满足涡轮增压器止推轴承的使用要求。
关键词：粉末冶金；止推轴承；无铅；自润滑；铜基；摩擦磨损
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.21.045
1 试验
1.1 原材料参数和成分设计
本文设计了FQSn6-6-3、CuSn10Pb10、CuSn6.5P0.1三种粉末冶金止推轴承材料，试验用原材料主要包括：上述三种合金粉、镀铜钢背、成型剂。
1.2 制备工艺
FQSn6-6-3止推轴承采用传统粉末冶金模压成型制备工艺，而CuSn10Pb10和CuSn6.5P0.1则是通过复压复烧工艺制备而成，同时选择镀铜优质碳素钢板ST37作为钢背层。
通过控制压制和整形工艺来调控粉末冶金模压成型工艺中的密度分布均匀性，通过控制轧制压下率来调控复压复烧工艺的密度分布均匀性。
2 结果与讨论
2.1 干运转低速低载条件下，不同自润滑材料的摩擦磨损性能对比研究
图1为干运转条件下，FQSn6-6-3、CuSn10Pb10、CuSn6.5P0.1三种材料在加载力为
50N，转速为50r/min条件下的摩擦磨损曲线图。
由图可知，三种材料的平均摩擦因数均基本在0.15-0.20之间，CuSn6.5P0.1的平均摩擦因数稍低。
从摩擦曲线的平稳性分析，可知
FQSn6-6-3和CuSn10Pb10的波动性远远高于CuSn6.5P0.1。
对应图1试验条件下磨痕的外观形貌， FQSn6-6-3和CuSn10Pb10的表面存在少许犁沟，且有少量黑色物质填充，而CuSn6.5P0.1的磨痕较为光亮，未见明显犁沟形貌。
2.2 油润滑低速低载条件下，不同自润滑材料的摩擦磨损性能对比研究
图2为油润滑条件下， FQSn6-6-3、CuSn10Pb10、CuSn6.5P0.1三种材料在加载力为
50N，转速为50r/min条件下的摩擦磨损曲线图。
三种材料平均摩擦因数和干摩擦条件下基本一致，维持在0.15-0.20，FQSn6-6-3和CuSn10Pb10前期有明显的磨合阶段曲线特征，而CuSn6.5P0.1则从摩擦磨损过程开始就表现稳定的摩擦磨损状态。
三种材料都呈现较为稳定的摩擦磨损曲线，相比之下CuSn10Pb10的稳定性最高。
对于干摩擦条件下和有油润滑状态的摩擦曲线可知，有油润滑状态下能大大提高FQSn6-6-3和CuSn10Pb10的摩擦稳定性，而
CuSn6.5P0.1在两种状态下均表现出稳定的摩擦磨损状态。
对应图2试验条件下磨痕外观形貌，在宏观状态下，三种材料的磨痕形态基本相似，呈现材料原本金属光泽，未如干磨擦状态下形成新的黑色物质。
3 结论
本文开发了CuSn6.5P0.1无铅自润滑粉末冶金涡轮增压器止推轴承，对比研究三种材料的摩擦磨损性能，所得主要结论如下：（1）在低速（50r/min）和低载（加载压力：50N）工况条件下，干运转时，FQSn6-6-3，CuSn10Pb10和CuSn6.5P0.1具有基本相当摩擦因数，但FQSn6-6-3和CuSn10Pb10的摩擦曲线存在较大波动，而CuSn6.5P0.1的摩擦曲线较平稳；（2）油润滑条件下，三者都具有较稳定的摩擦曲线，但FQSn6-6-3和CuSn10Pb10存在明显的磨合阶段曲线，而CuSn6.5P0.1未见明显的磨合阶段曲线，表明CuSn6.5P0.1具有更好的摩擦磨损性能。
参考文献：
[1]施新南，王航，胡辽平.增压器止推轴承性能及失效原因分析[J]. 轴承，2003（11）：35-36.。