摘要
由于传统轴承的润滑方式不适合较为极端恶劣的工作环境，因此固体自润滑轴承的研究极为重要。本文将铝青铜9-4、锡青铜6-6-3作为基体材料，石墨和MoS2以1:1的比例作为固体自润滑剂，设计成适合摩擦磨损试验的镶嵌型固体自润滑轴承（InlaidSolidSelf-LubricatingBearing,ISSLB）。分别将45#钢和2Cr13不锈钢作为摩擦副，进行摩擦磨损实验，通过电化学实验和盐雾加速腐蚀试验比较铜合金和摩擦副的耐腐蚀性能，分析铜基ISSLB材料的摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。 本文通过铝青铜、铝青铜基ISSLB材料、锡青铜和锡青铜基ISSLB材料分别与45#钢和2Cr13不锈钢在不同载荷下的摩擦磨损试验，研究了铝青铜和锡青铜这两种铜合金以及以这两种材料为基体的ISSLB材料在不同载荷下的摩擦磨损性能（摩擦系数、磨损量、摩擦温度、表面磨损形貌）；比较了在相同载荷下，新型自润滑轴承材料与传统铜合金的摩擦磨损性能；探讨了各材料在摩擦过程中的摩擦机理；分析了石墨-MoS2复合固体润滑剂对摩擦磨损性能的影响及机理。 由摩擦磨损实验结果分析可得，铜基ISSLB材料的摩擦系数低于铜合金的摩擦系数，且铜基ISSLB材料的磨损量远低于铜合金的磨损量，并且锡青铜基ISSLB材料比铝青铜基ISSLB材料的磨损量更低，表面磨损也更轻微。由于石墨和MoS2的层间结合力很弱，所以两者构成的固体润滑膜层与层之间容易滑动。总的来看，由于固体润滑膜的存在，铜基ISSLB材料具有更优良的摩擦磨损性能。 通过在3.5wt.%NaCl溶液中进行三电极电化学测试，对实验材料的耐腐蚀性能进行对比分析，得到各材料的极化曲线、电化学阻抗谱（ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy,EIS）和Bode图。利用Tafel拟合与等效电路拟合，得到腐蚀电位、腐蚀电流密度与阻抗值等信息。在盐雾腐蚀箱中注入3.5wt.%NaCl溶液，进行了48h的连续喷雾试验。 电化学试验结果表明，铝青铜的阻抗明显大于锡青铜，这说明了铝青铜具备更好的耐腐蚀性能，同样由EIS拟合比较得出2Cr13不锈钢的耐腐蚀性较好。盐雾加速腐蚀试验从腐蚀形貌和质量两方面比较，也得出铝青铜和2Cr13不锈钢的耐腐蚀性能更好，其主要原因是铝元素溶解于铜基体中，形成了坚固的固溶体，进而起到有效的强化作用；2Cr13不锈钢中的铬元素会生成铬氧化膜保护基体。
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