轴承合金的组织性能

       由于铝合金与其他滑动轴承合金相比具有许多优点，近年来，铝基滑动轴承的应用越来越广泛，尤其随着汽车工业的发展，传统的巴氏合金及铜基合金作为汽车轴承合金正在被铝基轴承合金所取代。为了改善合金的抗咬死和抗粘着性，往往在铝基合金中加入铅、锡、镉、铟甚至石墨在这些元素中，铅较其他元素更加有效。据报道，铝铅合金比铝锡合金具有更好的疲劳强度和耐磨性，比铜基合金具有更好的耐蚀性。但是，铝铅合金的生产存在着冶金上的困难，这些困难包括：（1）两金属在液态下难于互溶；（2）在室温下几乎不互溶；（3）由于金属铝和铅密度相差悬殊，使铅相严重偏析。以上问题导致铸造铝铅合金轴承没有得到广泛应用。

       试验材料及试验方法

       2.1试验材料及试验方法2.1试验材料2.1试验材料研究使用的原材料是工业纯铝、硅、铜、镁、锰、锡和铅。为降低熔点，便于熔炼，合金中的元素硅、铜、锰以中间合金（AlSi20，AlCu50及AlMn50）的形式加入。熔化时，考虑熔化中的损失，适当调整加入量，其化学成分为Al-Si4.4-Cu0.8-Mg0.5-Mn0.8-Sn0.8-Fe1.1。研究使用的原材料是工业纯铝、硅、铜、镁、锰、锡和铅。为降低熔点，便于熔炼，合金中的元素硅、铜、锰以中间合金（AlSi20，AlCu50及AlMn50）的形式加入。熔化时，考虑熔化中的损失，适当调整加入量，其化学成分为Al-Si4.4-Cu0.8-Mg0.5-Mn0.8-Sn0.8-Fe1.1。

       2.2铝铅合金的制备2.2铝铅合金的制备为研究含铅量的影响，在专门设计的立式电阻炉中，分别配制系列Al-Pb合金（AlPb0，AlPb5，AlPb10，AlPb15，AlPb20，AlPb25），铝铅合金的制备过程见文献。为研究含铅量的影响，在专门设计的立式电阻炉中，分别配制系列Al-Pb合金（AlPb0，AlPb5，AlPb10，AlPb15，AlPb20，AlPb25），铝铅合金的制备过程见文献。

       2.3显微组织和力学性能试验2.3显微组织和力学性能试验利用NiconAMRAY-1000B扫描电镜观察铸态铝铅合金的显微组织，并用扫描电镜分析拉伸试样断口的显微组织。利用NiconAMRAY-1000B扫描电镜观察铸态铝铅合金的显微组织，并用扫描电镜分析拉伸试样断口的显微组织。HB-3000型布氏硬度计，根据美国金属手册的规定，载荷取P=5000ND=10mm30s[8]。根据GB228-76，从铸态的材料中加工板拉伸试样，拉伸试验在岛津TG-100G电子拉伸试验机上进行，测定抗拉强度和伸长率，每个测试点的性能值取自三个拉伸试样的平均值。用于扫描电镜进行观察的断口是从试验后的拉伸试样上切割下来的。HB-3000型布氏硬度计，根据美国金属手册的规定，载荷取P=5000ND=10mm30s[8]。根据GB228-76，从铸态的材料中加工板拉伸试样，拉伸试验在岛津TG-100G电子拉伸试验机上进行，测定抗拉强度和伸长率，每个测试点的性能值取自三个拉伸试样的平均值。用于扫描电镜进行观察的断口是从试验后的拉伸试样上切割下来的。MM20010mm×10mm×14mm40mm×10mm的45200r/min，试验载荷100N，磨损时间120min。通过测定摩擦系数，磨痕宽度评定摩擦磨损性能。

       MM20010mm×10mm×14mm40mm×10mm的45200r/min，试验载荷100N，磨损时间120min。通过测定摩擦系数，磨痕宽度评定摩擦磨损性能。不同含铅量铸态合金，铅颗粒均匀分布在α-Al内或其周围。随含铅量的增加，铅的颗粒尺寸不断增大。

       不同含铅量铸态合金，铅颗粒均匀分布在α-Al内或其周围。随含铅量的增加，铅的颗粒尺寸不断增大。铸态和回火后合金的硬度值均随铅含量的增加而降低，并且每一个成分的合金回火后的硬度都比回火前低。硬度随铅含量的增加而降低是由于铅是软相，含铅量的增加势必造成合金硬度的降低。回火处理后消除了铸造后的残余应力，提高了合金的塑性，硬度值相应地下降。

       铸态和回火后合金的硬度值均随铅含量的增加而降低，并且每一个成分的合金回火后的硬度都比回火前低。硬度随铅含量的增加而降低是由于铅是软相，含铅量的增加势必造成合金硬度的降低。回火处理后消除了铸造后的残余应力，提高了合金的塑性，硬度值相应地下降。

       铸态合金的抗拉强度随铅含量的增加而下降，铸态合金的伸长率随铅含量的增加也呈下降的趋势。铸态合金的抗拉强度随铅含量的增加而下降，铸态合金的伸长率随铅含量的增加也呈下降的趋势。

       一般来说，合金的性能取决于合金的成分和组织结构。在研究中，因为基体合金成分相同，铅含量对铝铅合金的力学性能起了重要的作用。对铸态铝铅合金来说，合金的力学性能差别主要取决于铅相的尺寸和分布。随铅含量的增加，铸态合金的抗拉强度和伸长率呈下降的趋势，原因是，铅作为软相起裂纹的作用，在拉伸试验中，这些部位导致应力集中，然后裂纹沿该部位扩展导致断裂。并且铅颗粒的存在改变了试样在拉伸过程中的应力状态，由单向应力变为三向应力。在铝铅合金中，铅颗粒的数量随铅含量的增加而增加，铅颗粒的尺寸随铅含量的增加而增大，例如AlPb10130μm，而AlPb25180μm，因此，随铅含量的增加，应力状态越来越硬，使铸态铝铅合金的强度和伸长率随铅含量的增加而下降，断口形貌由塑性变为脆性。一般来说，合金的性能取决于合金的成分和组织结构。在研究中，因为基体合金成分相同，铅含量对铝铅合金的力学性能起了重要的作用。对铸态铝铅合金来说，合金的力学性能差别主要取决于铅相的尺寸和分布。随铅含量的增加，铸态合金的抗拉强度和伸长率呈下降的趋势，原因是，铅作为软相起裂纹的作用，在拉伸试验中，这些部位导致应力集中，然后裂纹沿该部位扩展导致断裂。并且铅颗粒的存在改变了试样在拉伸过程中的应力状态，由单向应力变为三向应力。在铝铅合金中，铅颗粒的数量随铅含量的增加而增加，铅颗粒的尺寸随铅含量的增加而增大，例如AlPb10130μm，而AlPb25180μm，因此，随铅含量的增加，应力状态越来越硬，使铸态铝铅合金的强度和伸长率随铅含量的增加而下降，断口形貌由塑性变为脆性。