專利名稱：：帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種潤滑材料及制備方法，特別是一種帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料及制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著工業(yè)與尖端技術(shù)的迅猛發(fā)展，許多機(jī)械設(shè)備需要在極端與苛刻條件下工作。如航空、航天機(jī)械的摩擦副常在高真空、原子氧、強(qiáng)輻照和交變溫度環(huán)境下工作。常規(guī)潤滑油脂在這樣的工況下存在嚴(yán)重的輻照降解、真空揮發(fā)、原子氧侵蝕失效等方面的問題。軟金屬作為固體潤滑劑可適用于一些極端工作條件。利用軟金屬作潤滑劑設(shè)計(jì)發(fā)汗合金或者金屬陶瓷已有少量報(bào)道。劉佐民將Ag-Cu-Pb-Sn潤滑劑浸漬在具有貫通型微孔結(jié)構(gòu)的金屬陶瓷燒結(jié)體中，利用內(nèi)貯的潤滑劑向摩擦面的擴(kuò)散"滲漏"實(shí)現(xiàn)潤滑。但該金屬陶瓷由于滲出的潤滑劑質(zhì)軟，在摩擦作用下擦傷現(xiàn)象嚴(yán)重(王硯軍，劉佐民.摩擦學(xué)學(xué)報(bào)，2006,26(04)，348-352)。美國Voevodin等研究了將銀與陶瓷復(fù)合制備硬質(zhì)涂層，利用銀的擴(kuò)散潤滑。由于銀在短時(shí)間內(nèi)全部擴(kuò)散到表面，復(fù)合涂層的壽命相對要短(C.Muratore，A.A.Voevodin,J丄Hu,J.S.Zabinski.Wear，2006,261(7-8):797-805.)。美國Muratore等在含銀復(fù)合涂層表面覆蓋TiN作為屏蔽模板限制銀的釋放，降低了銀的消耗，銀從基體中通過硬質(zhì)涂層本身的缺陷擴(kuò)散而出，該復(fù)合涂層的摩擦系數(shù)最低僅達(dá)到0.4(C.Muratore，J丄Hu,A.A.Voevodin.ThinSolidFilms,2007,515:3638—3643)。美國Basnyat等在TiAlCN硬涂層上激光刻蝕微孔，然后在微孔表面磁控濺射沉積Mo/MoS2/Ag固體潤滑層，微孔僅僅作為潤滑劑的存儲器，因此向摩擦表面提供有限的潤滑劑，當(dāng)微孔中的潤滑劑耗盡后，涂層失效(P.Basnyat,B.Luster,C.Muratore,et.al.Surface&CoatingsTechnology,2008,203(1-2):73-79)?？傊F(xiàn)有技術(shù)的缺陷為，潤滑劑的釋放無法控制，而使得潤滑劑消耗嚴(yán)重，摩擦表面軟質(zhì)潤滑膜由于沒有硬質(zhì)模板的支撐而磨損率高
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能控制潤滑劑釋放、顯著提高表面硬度和耐磨性的帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料及其制備方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料，以鎳合金為基體，并含有銀潤滑相；該材料表面帶有能控制潤滑劑釋放，提高硬度和耐磨性的微孔硬質(zhì)模板。含有銀潤滑相的鎳合金的各組分及質(zhì)量百分含量為，Ni:46.2%63.6%;Cr:11.5%15.9%;W:9.0%15.0%;Al:2.0o/o6.0o/o;Ti:3.0%8.0%;Ag:5.0%10.0%;Ce02:1.04.0%;該材料的粉末粒度為220pm。硬質(zhì)模板的材料為MoN或者M(jìn)o2N,模板的厚度為2030pm。硬質(zhì)模板表面設(shè)置規(guī)則排列的微孔，該微孔直徑為15020(Hmi，深度為203(Him，微孔之間距離為400100(^m,微孔的面積密度為1.7%11.2%。帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料的制備方法，包括以下步驟(1)將金屬粉末在球磨機(jī)中混合；(2)將混合后的粉末在鋼模中壓實(shí)后放入石墨模具中真空熱壓成型；(3)將熱壓后的材料進(jìn)行精磨拋光，然后放入滲金屬爐中滲Mo處理；(4)將滲Mo處理后的材料放入等離子滲氮爐中滲氮；(5)利用脈沖激光在滲氮處理后的材料表面刻蝕微孔。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為1)本發(fā)明的材料在室溫600'C溫度范圍內(nèi)具有自潤滑以及潤滑劑釋放可控的優(yōu)點(diǎn)；2)所帶有的微孔表面硬質(zhì)模板提高了硬度和耐磨性，將含銀鎳基材料的硬度提高了20%以上,彈性模量提高了90%，室溫600'C的磨損率降低了20%以上；3)本發(fā)明的材料可應(yīng)用于苛刻環(huán)境下的設(shè)備，尤其是核設(shè)施、航天器、運(yùn)載火箭等高技術(shù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，具體如空間軸承、渦輪、齒輪、絲杠傳動(dòng)副等。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一種帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料，以鎳合金為基體，并含有銀潤滑相；該材料表面帶有能控制潤滑劑釋放，提高承載能力和耐磨性的微孔硬質(zhì)模板。該表面通過硬質(zhì)模板限制銀向表面的擴(kuò)散，以微孔作為銀擴(kuò)散的通道，從而控制潤滑劑的釋放。含有銀潤滑相的鎳合金的各組分及質(zhì)量百分含量為，Ni:46.2%63.6%;Cr:11.4%15.9%;W:9.0o/O15.0o/o;Al:2.0o/o6.0o/O;Ti:3.0o/o8.0o/o;Ag:5.0%10.0%;Ce02:1.04.0%;該材料的粉末粒度為220pm。硬質(zhì)模板的材料為MoN或者M(jìn)02N，模板的厚度為2030nm。硬質(zhì)模板表面設(shè)置規(guī)則排列的微孔，該微孔直徑為150200pm，深度為2030pm，微孔之間距離為400I000pm，微孔的面積密度為1.7%11.2%。本發(fā)明的一種帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料的制備方法包括以下步驟(1)將金屬粉末在球磨機(jī)中混合；所述金屬粉末的成分及其質(zhì)量百分含量為，Ni:46.2%63.6%;Cr:11.5%15.9%;W:9.0%15.0%;Al:2.0%6.0%;Ti:3.0%8.0%;Ag:5.0%10.0%:Ce02:1.04.0%;球磨轉(zhuǎn)速為150200r/min，球磨時(shí)間為20~30min。(2)將混合后的粉末在鋼模中壓實(shí)后放入石墨模具中真空熱壓成型；熱壓過程中，真空度為2xlO'58xlO-5Pa，保護(hù)氣氛為氮?dú)?，溫度?2001240°C，正壓力為1216MPa，保溫保壓時(shí)間為2030min。(3)將熱壓后的材料進(jìn)行精磨拋光，然后放入滲金屬爐中滲Mo處理；進(jìn)行滲Mo處理時(shí)，以純Mo為源極，源極電壓8001000V，以步驟2中制備的含銀鎳基潤滑材料為陰極，陰極電壓為400500V;源極與陰極間的距離為20mm;工作氣氛為氬氣，壓強(qiáng)為4045Pa，材料表面溫度為800900°C，保溫時(shí)間為34h。(4)將滲Mo處理后的材料放入等離子滲氮爐中滲氮；進(jìn)行滲氮處理時(shí)，滲氮?dú)夥諡榘睔?，氨氣的壓力?0-lOOPa,以等離子滲氮爐的爐罩為陽極，以步驟3中經(jīng)滲Mo處理后的含銀鎳基潤滑材料為陰極，陰極電壓為450-900V，導(dǎo)通電流為9.5A，陰極材料表面溫度為540°C570°C,保溫時(shí)間為46h。(5)利用脈沖激光在滲氮處理后的材料表面刻蝕微孔。進(jìn)行表面微孔刻蝕時(shí)，使用Nd:YAG激光器，所用脈沖激光的波長為1064nm，脈沖能量為30pJ/脈沖、脈沖寬度為450ns500ns、頻率范圍為l-100Hz，每5個(gè)脈沖加工一個(gè)微孔。下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明實(shí)施例l:將金屬粉末按組分和質(zhì)量百分比Ni:46.2%，Cr:15.9%,W:15.0%,Al:6.0%,Ti:5.9%，Ag:10.0%，Ce02:1.0%,粉末粒度為220pm，稱重配粉，在球磨機(jī)上以轉(zhuǎn)速為150r/min，球磨混合30min。將充分混合的粉末在鋼模中壓實(shí)后，然后裝入石墨模具內(nèi)，在FVPHP-R-10型真空熱壓爐熱壓成型。熱壓爐抽真空至2xl0'spa，然后充氮?dú)獗Ｗo(hù)，以2(TC/min的速度升溫到1200'C，達(dá)到溫度后施加16MPa的壓力，然后保溫30min。將熱壓后的材料進(jìn)行精磨拋光至Ra=0.020.04pm，并用丙酮超聲清洗3min。在15KW的雙輝等離子滲金屬爐對含銀鎳基材料進(jìn)行滲Mo處理，爐內(nèi)抽真空至1.0xl(r2pa，充99.9。/t)高純氬氣至4045Pa,作為爐內(nèi)工作氣氛，以純Mo(cpl00mmx5mm,純度99.9%)作為源極，源極電壓800V，鎳基含銀材料為陰極，陰極電壓400V，極間距20mm，試樣溫度保持在80(TC，保溫4h。將滲Mo試樣料放入滲氮爐，進(jìn)行滲氮處理時(shí)，氣氛為氨氣，氨氣的壓力為80-100Pa，以等離子滲氮爐的爐罩為陽極，以經(jīng)滲Mo處理后的含銀鎳基潤滑材料為陰極，陰極電壓為450V，導(dǎo)通電流為9.5A，陰極材料表面溫度為540°C，保溫時(shí)間為6h。利用脈沖激光在滲氮處理后的材料表面刻蝕微孔。進(jìn)行表面微孔刻蝕時(shí)，使用Nd:YAG激光器，所用脈沖激光的波長為1064nm,脈沖能量為30pJ/脈沖、脈沖寬度為450ns、頻率范圍為l-100Hz,每5個(gè)脈沖加工一個(gè)微孔。微孔直徑為150pm，深度為2030|im，微孔之間距離為1000pm,微孔的面積密度為1.7%。MG2000高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試涂層摩擦性能，采用球-盤式配副方式，配副材料A1203陶瓷球((D12.7mm，Ra0.05pm)作上試樣，帶有微孔硬質(zhì)模板的含銀合金盤(045x7mm)作下試樣，載荷20N,速度0.4m/s，環(huán)境溫度分別為室溫，200°C，400°C和60(TC，滑行距離300m。微孔MoN硬質(zhì)模板將含銀鎳基材料的硬度由407HV提高到750HV，提高了80%，彈性模量由287GPa提高到541GPa,提高了90%,表1為制備微孔MoN硬質(zhì)模板前后的摩擦學(xué)性能，室溫摩擦系數(shù)由0.7降低到0.2,降低了70%,室溫磨損率由10.7(xl(r5mm3/Nm)降低為8.6(xl(r5mm3/Nm),降低了20%，60(TC摩擦系數(shù)由11.6(xl(r5mm3/Nm)降低為5.5(xlO-5mm3/Nm)，降低了50%。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施例2:將金屬粉末按組分和質(zhì)量百分比Ni:63.6%，Cr:11.4%，W:9.0%,Al:2.0%，Ti:3.0%，Ag:10.0%，Ce02:1.0%,粉末粒度為220pm,稱重配粉，在球磨機(jī)上以轉(zhuǎn)速為150r/min球磨混合30min。將充分混合的粉末在鋼模中壓實(shí)后，然后裝入石墨模具內(nèi)，在FVPHP-R-IO型真空熱壓爐熱壓成型。熱壓爐抽真空至2xl0—spa,然后充氮?dú)獗Ｗo(hù)，以20°C/min的速度升溫到1240。C，達(dá)到溫度后施加12MPa的壓力，然后保溫30min。將熱壓后的材料進(jìn)行精磨拋光至Ra=0.020.04pm，并用丙酮超聲清洗3min。在15KW的雙輝等離子滲金屬爐對含銀鎳基材料進(jìn)行滲Mo處理，爐內(nèi)抽真空至1.0xl(T2Pa，充99.9%高純氬氣至4045Pa，作為爐內(nèi)工作氣氛，以純Mo(0100mmx5mm，純度99.9%)作為源極，源極電壓IOOOV，鎳基含銀材料為陰極，陰極電壓500V，極間距20mm，試樣溫度保持在900'C，保溫4h。將滲Mo試樣料放入滲氮爐，進(jìn)行滲氮處理時(shí)，氣氛為氨氣，氨氣的壓力為80-100Pa，以等離子滲氮爐的爐罩為陽極，以經(jīng)滲Mo處理后的含銀鎳基潤滑材料為陰極，陰極電壓為900V，導(dǎo)通電流為9.5A,陰極材料表面溫度為570°C，保溫時(shí)間為4h。利用脈沖激光在滲氮處理后的材料表面刻蝕微孔。進(jìn)行表面微孔刻蝕時(shí)，使用Nd:YAG激光器，所用脈沖激光的波長為1064nm，脈沖能量為30pJ/脈沖、脈沖寬度為450ns、頻率范圍為l-100Hz，每5個(gè)脈沖加工一個(gè)微孔。微孔直徑為200nm,深度為203(^m，微孔之間距離為400nm，微孔的面積密度為11.2%。MG2000高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試涂層摩擦性能，采用球-盤式配副方式，配副材料A1203陶瓷球((D12.7mm，Ra0.05pm)作上試樣，帶有微孔硬質(zhì)模板的含銀合金盤((D45x7mm)作下試樣，載荷20N，速度0.4m/s，環(huán)境溫度分別為室溫，200°C,400°C和600。C，滑行距離300m。微孔MoN硬質(zhì)模板將含銀鎳基材料的硬度由407HV提高到750HV,提高了80%，表2為制備微孔MoN硬質(zhì)模板前后的摩擦學(xué)性能，室溫摩擦系數(shù)由0.7降低到0.5，降低了28%，室溫磨損率由10.7(xl(T5mm3/Nm)降低為8.0(x1(T5mm3/Nm),降低了25%，600。C磨損率由11.6(xl(T5mm3/Nm)降低為7.0(xlO-5mm3/Nm)，降低了40%。表2材料摩擦系數(shù)磨損率(10—5mm3/Nm)25°C200°C400°C600°C25°C200。C400°C600°C含銀鎳基材料0.710.260.400.1410.717.017.011.6微孔MoN0.500.390.380.428.012.913.27.0實(shí)施例3:將金屬粉末按組分和質(zhì)量百分比Ni:56.7%,Cr:15.0%，W:10.0%，Al:3.8%,Ti:5.5%，Ag:5.0%，Ce02:4.0%，粉末粒度為220jam，稱重配粉，在球磨機(jī)上以轉(zhuǎn)速為200r/min,球磨混合20min。將充分混合的粉末在鋼模中壓實(shí)后，然后裝入石墨模具內(nèi)，在FVPHP-R-10型真空熱壓爐熱壓成型。熱壓爐抽真空至8xl0—spa，然后充氮?dú)獗Ｗo(hù)，以20°C/min的速度升溫到120(TC，達(dá)到溫度后施加16MPa的壓力，然后保溫20min。將熱壓后的材料進(jìn)行精磨拋光至Ra=0.020.04pm，并用丙酮超聲清洗3min。在15KW的雙輝等離子滲金屬爐對含銀鎳基材料進(jìn)行滲Mo處理，爐內(nèi)抽真空至1.0xlO-2Pa，充99.9%高純氬氣至40~45Pa，作為爐內(nèi)工作氣氛，以純Mo(*訓(xùn)mmx5mm，純度99.9%)作為源極，源極電壓800V，鎳基含銀材料為陰極，陰極電壓400V，極間距20mm，試樣溫度保持在800'C，保溫3h。將滲Mo試樣放入滲氮爐，進(jìn)行滲氮處理時(shí)，氣氛為氨氣，氨氣的壓力為80-100Pa，以等離子滲氮爐的爐罩為陽極，以經(jīng)滲Mo處理后的含銀鎳基潤滑材料為陰極，陰極電壓為600V,導(dǎo)通電流為9.5A，陰極材料表面溫度為550°C，保溫時(shí)間為6h。利用脈沖激光在滲氮處理后的材料表面刻蝕微孔。進(jìn)行表面微孔刻蝕時(shí)，使用Nd:YAG激光器，所用脈沖激光的波長為1064nm，脈沖能量為30nJ/脈沖、脈沖寬度為500ns、頻率范圍為l-100Hz，每5個(gè)脈沖加工一個(gè)微孔。微孔直徑為20(Him，深度為92030pm，微孔之間距離為400pm，微孔的面積密度為11.2%。MG2000高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試涂層摩擦性能，采用球-盤式配副方式，配副材料A1203陶瓷球((D12.7mm，Ra0.05nm)作上試樣，帶有微孔硬質(zhì)模板的含銀合金盤(045x7mm)作下試樣，載荷20N，速度0.4m/s，環(huán)境溫度分別為室溫，200°C,400°C和600'C,滑行距離300m。微孔化MoN硬質(zhì)模板將含銀鎳基材料的硬度由628HV提高到750HV,提高了20%，表3為制備微孔MoN硬質(zhì)模板前后的摩擦學(xué)性能，室溫摩擦系數(shù)由0.26降低到0.22，降低了15%，室溫磨損率由16.6(xlO-5mm3/Nm)降低為11.3(xl(T5mm3/Nm)，降低了32%，60(TC磨損率由17.0(xl(r5mm3/Nm)降低為8.3(x1(T5mm3/Nm)，降低了60%。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例4:將金屬粉末按組分和質(zhì)量百分比Ni:54.9%,Cr:13.7%,W:12.0%,Al:4.0%,Ti:5.9%，Ag:7.5%,Ce02:2.0%，粉末粒度為220^im，稱重配粉，在球磨機(jī)上以轉(zhuǎn)速為200r/min，球磨混合20min。將充分混合的粉末在鋼模中壓實(shí)后，然后裝入石墨模具內(nèi)，在FVPHP-R-IO型真空熱壓爐熱壓成型。熱壓爐抽真空至2xl0—spa，然后充氮?dú)獗Ｗo(hù)，以20'C/min的速度升溫到124(TC，達(dá)到溫度后施加16MPa的壓力，然后保溫20min。將熱壓后的材料進(jìn)行精磨拋光至Ra=0.020.04pm，并用丙酮超聲清洗3min。在15KW的雙輝等離子滲金屬爐對含銀鎳基材料進(jìn)行滲鉬處理，爐內(nèi)抽真空至1.0x10—2Pa,充99.9%高純氬氣至4045Pa,作為爐內(nèi)工作氣氛，以純Mo(巾100mmx5mm,純度99.9%)作為源極，源極電壓900V,鎳基含銀材料為陰極，陰極電壓450V，極間距20mm，試樣溫度保持在850'C，保溫4h。將滲Mo試樣料放入滲氮，進(jìn)行滲氮處理時(shí)，氣氛為氨氣，氨氣的壓力為80-100Pa，以等離子滲氮爐的爐罩為陽極，以經(jīng)滲Mo處理后的含銀鎳基潤滑材料為陰極，陰極電壓為500V，導(dǎo)通電流為9.5A，陰極材料表面溫度為550°C，保溫時(shí)間為6h。利用脈沖激光在滲氮處理后的材料表面刻蝕微孔。進(jìn)行表面微孔刻蝕時(shí)，使用Nd:YAG激光器，所用脈沖激光的波長為1064nm，脈沖能量為30pJ/脈沖、脈沖寬度為450ns、頻率范圍為l-100Hz，每5個(gè)脈沖加工一個(gè)微孔。微孔直徑為150pm，深度為2030nm，微孔之間距離為50(Hrni，微孔的面積密度為7.1%。MG2000高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試涂層摩擦性能，采用球-盤式配副方式，配副材料A1203陶瓷球((D12.7mm，Ra0.05nm)作上試樣，帶有微孔硬質(zhì)模板的含銀合金盤(045x7mm)作下試樣，載荷20N，速度0.4m/s，環(huán)境溫度分別為室溫，200°C，400°C和600"C，滑行距離300m。微孔化MoN硬質(zhì)模板將含銀鎳基材料的硬度由628HV提高到750HV，提高了20%，表4為制備微孔MoN硬質(zhì)模板前后的摩擦學(xué)性能，室溫摩擦系數(shù)由0.26降低到0.22，降低了15%,室溫磨損率由9.7(xl(r5mm3/Nm)降低為6.0(xl(r5mm3/Nm)，降低了38%,600。C磨損率由15.2(xl(T5mm3/Nm)降低為8.301(T5mm3/Nm)，降低了45%。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>實(shí)施例5:將金屬粉末按組分和質(zhì)量百分比Ni:53.4%，Cr:13.3%'W:10.0%，Al:3.8%，Ti:5.5%，Ag:10.0%，Ce02:4.0%，粉末粒度為220nm,稱重配粉，在球磨機(jī)上以轉(zhuǎn)速為200r/min,球磨混合30min。將充分混合的粉末在鋼模中壓實(shí)后，然后裝入石墨模具內(nèi)，在FVPHP-R-IO型真空熱壓爐熱壓成型。熱壓爐抽真空至2xl(TSpa,然后充氮?dú)獗Ｗo(hù)，以20°C/min的速度升溫到1200。C，達(dá)到溫度后施加16MPa的壓力，然后保溫30min。將熱壓后的材料進(jìn)行精磨拋光至Ra=0.020.04^m，并用丙酮超聲清洗3min。在15KW的雙輝等離子滲金屬爐對含銀鎳基材料進(jìn)行滲Mo處理，爐內(nèi)抽真空至1.0xlO-2Pa，充99.9%高純氬氣至4045Pa，作為爐內(nèi)工作氣氛，以純Mo(4>腦mmx5mm，純度99.9%)作為源極，源極電壓850V，鎳基含銀材料為陰極，陰極電壓450V，極間距20mm,試樣溫度保持在85(TC，保溫6h。將滲Mo試樣料放入滲氮爐，進(jìn)行滲氮處理時(shí)，氣氛為氨氣,氨氣的壓力為80-100Pa，以等離子滲氮爐的爐罩為陽極，以經(jīng)滲Mo處理后的含銀鎳基潤滑材料為陰極，陰極電壓為500V，導(dǎo)通電流為9.5A,陰極材料表面溫度為55(TC，保溫時(shí)間為6h。利用脈沖激光在滲氮處理后的材料表面刻蝕微孔。進(jìn)行表面微孔刻蝕時(shí)，使用Nd:YAG激光器，所用脈沖激光的波長為1064nm，脈沖能量為30pJ/脈沖、脈沖寬度為450ns、頻率范圍為l-100Hz，每5個(gè)脈沖加工一個(gè)微孔。微孔直徑為200nm，深度為2030nm，微孔之間距離為400pm，微孔的面積密度為11.2%。MG2000高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試涂層摩擦性能，釆用球-盤式配副方式，配副材料八1203陶瓷球(012.7mm，Ra0.05pm)作上試樣，帶有微孔硬質(zhì)模板的含銀合金盤(045x7mm)作下試樣，載荷20N，速度0.4m/s，環(huán)境溫度分別為室溫，200°C，400°C和600。C，滑行距離300m。表5為制備微孔MoN硬質(zhì)模板前后的摩擦學(xué)性能，室溫摩擦系數(shù)由0.38降低到0.26，降低了30%，室溫磨損率由25.6(xl(T5mm3/Nm)降低為16.9(xlO-5mm3/Nm)，降低了34%，600。C磨損率由21.8(xl(r5mm3/Nm)降低為8.3(xl(T5mm3/Nm),降低了62%。表5材料摩擦系數(shù)磨損率(l(T5mm3/Nm)25°C200°C400。C600。C25。C200°C400°C600°C含銀鎳基材料0.380.300.240.2725.636.520.621.8微孔MoN0.260.380.290.5816.917.210.08.31權(quán)利要求1、一種帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料，其特征在于以鎳合金為基體，并含有銀潤滑相；該材料表面帶有能控制潤滑劑釋放，提高硬度和耐磨性的微孔硬質(zhì)模板。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料，其特征在于含銀潤滑相的鎳合金基體的各組分及質(zhì)量百分含量為，Ni:46.2%63.6%;Cr:11.5%15.9%;W:9.0%15.0%;Al:2.0o/o6.0o/O;Ti:3.0%8.0%;Ag:5.0%10.0%;Ce02:1.04.0%;該材料的粉末粒度為220[im。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料，其特征在于硬質(zhì)模板的材料為MoN或者M(jìn)o2N，模板的厚度為203(Htm。4、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料，其特征在于硬質(zhì)模板表面設(shè)置規(guī)則排列的微孔，該微孔直徑為15020(Vm，深度為2030nm，微孔之間距離為400100(Vm，微孔的面積密度為1.7%11.2%。5、一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將金屬粉末在球磨機(jī)中混合；(2)將混合后的粉末在鋼模中壓實(shí)后放入石墨模具中真空熱壓成型；(3)將熱壓后的材料進(jìn)行精磨拋光，然后放入滲金屬爐中滲Mo處理；(4)將滲Mo處理后的材料放入等離子滲氮爐中滲氮；(5)利用脈沖激光在滲氮處理后的材料表面刻蝕微孔。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述金屬粉末的成分及其質(zhì)量百分含量為，Ni:46.2%63.6%;Cr:11.5%15.9%;W:9.0°/o15.0o/O;Al:2.0o/o6.0o/o;Ti:3.0o/o8.0o/o;Ag:5.0%10.0%;Ce02:1.04.0%;球磨轉(zhuǎn)速為150200r/min，球磨時(shí)間為2030min。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料的制備方法，其特征在于，在步驟(2)的熱壓過程中，真空度為2xl(TS8xlO-Spa，保護(hù)氣氛為氮?dú)?，溫度?2001240°C，正壓力為1216MPa，保溫保壓時(shí)間為2030min。8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中進(jìn)行滲Mo處理時(shí)，以純Mo為源極，源極電壓8001000V，以步驟2中制備的含銀鎳基潤滑材料為陰極，陰極電壓為400500V;源極與陰極間的距離為20mm;工作氣氛為氬氣，壓強(qiáng)為4045Pa，材料表面溫度為80090(TC，保溫時(shí)間為34h。9、根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料的制備方法，其特征在于，在步驟(4)中進(jìn)行滲氮處理時(shí)，滲氮?dú)夥諡榘睔?，氨氣的壓力?0-100Pa,以等離子滲氮爐的爐罩為陽極，以步驟3中經(jīng)滲Mo處理后的含銀鎳基潤滑材料為陰極，陰極電壓為450-900V，導(dǎo)通電流為9.5A，陰極材料表面溫度為540°C570°C，保溫時(shí)間為46h。10、根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料的制備方法，其特征在于，在步驟(5)中進(jìn)行表面微孔刻蝕時(shí)，使用Nd:YAG激光器，所用脈沖激光的波長為1064nm，脈沖能量為30pJ/脈沖、脈沖寬度為450ns500ns、頻率范圍為l-100Hz，每5個(gè)脈沖加工一個(gè)微孔。全文摘要本發(fā)明公開了一種帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料，以鎳合金為基體，并含有銀潤滑相；該材料表面帶有能控制潤滑劑釋放，提高硬度和耐磨性的微孔硬質(zhì)模板。制備上述帶有表面微孔硬質(zhì)模板的含銀鎳基潤滑材料的方法，包括以下步驟首先將金屬粉末在球磨機(jī)中混合；其次將混合后的粉末在鋼模中壓實(shí)后放入石墨模具中真空熱壓成型；再次將熱壓后的材料進(jìn)行精磨拋光，然后放入滲金屬爐中滲鉬處理；接著將滲鉬處理后的材料放入等離子滲氮爐中滲氮；最后利用脈沖激光在滲氮處理后的材料表面刻蝕微孔。本發(fā)明的材料表面通過硬質(zhì)模板限制銀向表面的擴(kuò)散，以微孔作為銀擴(kuò)散的通道，從而控制潤滑劑的釋放，并且提高硬度和耐磨性，制備方法簡單易行。文檔編號C23C12/00GK101519739SQ20091002923公開日2009年9月2日申請日期2009年4月7日優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日發(fā)明者李建亮,洋洪,熊黨生,董佳龍申請人:南京理工大學(xué)