減磨材料

用粉末冶金方法製造的、具有低摩擦係數和高耐磨性能的金屬材料或金屬和非金屬的複合材料。這種材料具有良好的自潤滑性能，因而套用範圍比一般鑄造金屬或塑膠減摩材料廣泛，能在缺油甚至無油潤滑的乾摩擦條件下，或在高速、高載荷、高溫、高真空等極限潤滑條件下工作。
早在1870年就有關於利用含油的多孔金屬製作軸承的專利記載。1910年前後出現了用石墨還原氧化銅和氧化錫製成的青銅石墨含油軸承（見軸承合金）。20年代銅基含油軸承開始投入生產。到50年代，其品種、產量和套用範圍大為擴大，成為工業用減摩部件的重要組成部分。60年代以來，工程技術的發展對減摩材料提出了更高的要求，各國廣泛研製以不同金屬和合金為基體的多組元和多種結構的粉末冶金減摩材料。
減摩材料特性 用粉末冶金方法製成的減摩材料具有以下特點：①可利用燒結金屬的多孔性，以浸漬和儲存潤滑油；②能充分利用各種粉末狀的固體潤滑劑，也可在製造過程中形成新的固體潤滑相；③可在較寬成分範圍內組合各種金屬和非金屬物質，製造出不同組織和結構的複合材料，滿足各種摩擦條件的需要；④材料的潤滑性能穩定，磨損小，磨合性、抗卡性良好，從而可靠性高，使用壽命長。
粉末冶金減摩材料通常是以金屬或合金為基體，基體應保證減摩零件的強度，以便承受使用條件下外力對接觸表面以及軸承整體的載荷。可通過外加硬質相或從內部形成新的硬質相的方式強化基體並提高材料的耐磨性。均勻分布在基體孔隙中的潤滑油或固體潤滑相能起到減摩作用，它們在軸承和轉軸之間形成穩定而連續的油膜或固體潤滑膜，而使摩擦係數大大降低。這種由材料內部提供潤滑源的方式稱為“自潤滑”。其作用是使含油軸承在有限外供油的條件下和固體潤滑減摩材料在乾摩擦條件下仍能正常工作。固體潤滑劑的使用溫度範圍寬，能適應的介質種類多；因此常將它加入金屬基體中,改善含油軸承的潤滑性能,製造乾摩擦條件下使用的減摩材料。常用的固體潤滑劑有石墨、MoS2、WS2、PbS、PbO、FeS、CuS、BN、聚四氟乙烯、鉛錫合金、銀等。
粉末冶金減摩材料除大量用作滑動軸承外，還廣泛用作導軌、活塞環、密封環、電器的滑動零件等。
金屬多孔含油軸承 按減摩材料的基體金屬可分為銅基、鐵基、不鏽鋼基、鋁基等幾種，其中以銅基和鐵基的產量最大，套用最廣。典型系列有多孔青銅、多孔鐵、青銅-石墨、鐵-石墨、鐵-合金元素- 石墨-硫化物、銅- 合金元素-石墨-硫化物等。銅基軸承的摩擦係數低，耐蝕性好。鐵基軸承的耐磨性高，承載能力大。它們廣泛用於輕載荷（載荷不大於10～20kg/cm2，滑動速度不大於1～2m/s）和中等載荷（載荷不大於50～100kg/cm2，滑動速度不大於3～5m/s，溫度不高於200℃）的使用條件中。含油軸承的潤滑原理是在運轉時其孔隙中的油自動滲出進行潤滑。當軸在軸承中轉動時，由於摩擦熱使軸承和其中的油溫度升高，油的體積膨脹,粘度降低,孔隙對油的毛細引力減小，促使油從軸承內部向摩擦表面排出；在軸和軸承接觸區的後側間隙中產生的局部負壓，也把孔隙內的潤滑油抽到摩擦表面進行潤滑。當軸停轉時，由於溫度的降低和負壓的消失，油又逐漸地被吸回到孔隙中去。上述過程是隨著軸承的工作或停止而自動進行的。由於孔隙在過程中起著重要作用，孔隙的大小、形狀、分布、表面狀態等對軸承的潤滑效果和力學性能就有很大影響。用金屬多孔含油軸承來代替一般有色金屬的或鑄鐵、鑄鋼的滑動軸承,不僅能節約有色金屬,提高金屬利用率，降低加工費用和成本，而且還能提高軸承的可靠性、耐磨性，延長使用壽命。
鋼背減摩材料 以鋼帶為基底，在鋼帶上燒結一層厚度均勻的銅粉成為一個多孔層，然後再把低熔點減摩合金（如巴比特合金）熔滲入多孔層中。將這種複合結構的材料裁切後，彎卷製成不同直徑的軸承。這種軸承荷載能力大，成本低，已廣泛套用於各種動力機械以及汽車、拖拉機、飛機等生產部門。
金屬－塑膠複合減摩材料 將塑膠（一般用聚四氟乙烯）滲入燒結金屬多孔體或多孔層中製成，兼有聚四氟乙烯等工程塑膠的優良減摩性、耐蝕性和金屬基體固有的物理性能和力學性能。如果同時加入固體潤滑劑，還可以進一步改善減摩性能。這種材料製成的產品既能在水或其他液體介質中工作，也可套用於乾摩擦的場合。
金屬－固體潤滑劑複合減摩材料 主要用於高溫、高真空、高載荷、高速以及低溫、強腐蝕、強輻照等特殊場合，因為在這些場合，油脂可能被破壞失效，也可能由於會造成系統污染而不能套用。