由于鋁合金與其他滑動(dòng)軸承合金相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，鋁基滑動(dòng)軸承的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的巴氏合金及銅基合金作為汽車軸承合金正在被鋁基軸承合金所取代。為了改善合金的抗咬死和抗粘著性，往往在鋁基合金中加入鉛、錫、鎘、銦甚至石墨在這些元素中，鉛較其他元素更加有效。據(jù)報(bào)道，鋁鉛合金比鋁錫合金具有更好的疲勞強(qiáng)度和耐磨性，比銅基合金具有更好的耐蝕性。但是，鋁鉛合金的生產(chǎn)存在著冶金上的困難，這些困難包括：（1）兩金屬在液態(tài)下難于互溶；（2）在室溫下幾乎不互溶；（3）由于金屬鋁和鉛密度相差懸殊，使鉛相嚴(yán)重偏析。以上問(wèn)題導(dǎo)致鑄造鋁鉛合金軸承沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

       試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法

       2.1試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法2.1試驗(yàn)材料2.1試驗(yàn)材料研究使用的原材料是工業(yè)純鋁、硅、銅、鎂、錳、錫和鉛。為降低熔點(diǎn)，便于熔煉，合金中的元素硅、銅、錳以中間合金（AlSi20，AlCu50及AlMn50）的形式加入。熔化時(shí)，考慮熔化中的損失，適當(dāng)調(diào)整加入量，其化學(xué)成分為Al-Si4.4-Cu0.8-Mg0.5-Mn0.8-Sn0.8-Fe1.1。研究使用的原材料是工業(yè)純鋁、硅、銅、鎂、錳、錫和鉛。為降低熔點(diǎn)，便于熔煉，合金中的元素硅、銅、錳以中間合金（AlSi20，AlCu50及AlMn50）的形式加入。熔化時(shí)，考慮熔化中的損失，適當(dāng)調(diào)整加入量，其化學(xué)成分為Al-Si4.4-Cu0.8-Mg0.5-Mn0.8-Sn0.8-Fe1.1。

       2.2鋁鉛合金的制備2.2鋁鉛合金的制備為研究含鉛量的影響，在專門設(shè)計(jì)的立式電阻爐中，分別配制系列Al-Pb合金（AlPb0，AlPb5，AlPb10，AlPb15，AlPb20，AlPb25），鋁鉛合金的制備過(guò)程見(jiàn)文獻(xiàn)。為研究含鉛量的影響，在專門設(shè)計(jì)的立式電阻爐中，分別配制系列Al-Pb合金（AlPb0，AlPb5，AlPb10，AlPb15，AlPb20，AlPb25），鋁鉛合金的制備過(guò)程見(jiàn)文獻(xiàn)。

       2.3顯微組織和力學(xué)性能試驗(yàn)2.3顯微組織和力學(xué)性能試驗(yàn)利用NiconAMRAY-1000B掃描電鏡觀察鑄態(tài)鋁鉛合金的顯微組織，并用掃描電鏡分析拉伸試樣斷口的顯微組織。利用NiconAMRAY-1000B掃描電鏡觀察鑄態(tài)鋁鉛合金的顯微組織，并用掃描電鏡分析拉伸試樣斷口的顯微組織。HB-3000型布氏硬度計(jì)，根據(jù)美國(guó)金屬手冊(cè)的規(guī)定，載荷取P=5000ND=10mm30s[8]。根據(jù)GB228-76，從鑄態(tài)的材料中加工板拉伸試樣，拉伸試驗(yàn)在島津TG-100G電子拉伸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，測(cè)定抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的性能值取自三個(gè)拉伸試樣的平均值。用于掃描電鏡進(jìn)行觀察的斷口是從試驗(yàn)后的拉伸試樣上切割下來(lái)的。HB-3000型布氏硬度計(jì)，根據(jù)美國(guó)金屬手冊(cè)的規(guī)定，載荷取P=5000ND=10mm30s[8]。根據(jù)GB228-76，從鑄態(tài)的材料中加工板拉伸試樣，拉伸試驗(yàn)在島津TG-100G電子拉伸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，測(cè)定抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的性能值取自三個(gè)拉伸試樣的平均值。用于掃描電鏡進(jìn)行觀察的斷口是從試驗(yàn)后的拉伸試樣上切割下來(lái)的。MM20010mm×10mm×14mm40mm×10mm的45200r/min，試驗(yàn)載荷100N，磨損時(shí)間120min。通過(guò)測(cè)定摩擦系數(shù)，磨痕寬度評(píng)定摩擦磨損性能。

       MM20010mm×10mm×14mm40mm×10mm的45200r/min，試驗(yàn)載荷100N，磨損時(shí)間120min。通過(guò)測(cè)定摩擦系數(shù)，磨痕寬度評(píng)定摩擦磨損性能。不同含鉛量鑄態(tài)合金，鉛顆粒均勻分布在α-Al內(nèi)或其周圍。隨含鉛量的增加，鉛的顆粒尺寸不斷增大。

       不同含鉛量鑄態(tài)合金，鉛顆粒均勻分布在α-Al內(nèi)或其周圍。隨含鉛量的增加，鉛的顆粒尺寸不斷增大。鑄態(tài)和回火后合金的硬度值均隨鉛含量的增加而降低，并且每一個(gè)成分的合金回火后的硬度都比回火前低。硬度隨鉛含量的增加而降低是由于鉛是軟相，含鉛量的增加勢(shì)必造成合金硬度的降低?；鼗鹛幚砗笙髓T造后的殘余應(yīng)力，提高了合金的塑性，硬度值相應(yīng)地下降。

       鑄態(tài)和回火后合金的硬度值均隨鉛含量的增加而降低，并且每一個(gè)成分的合金回火后的硬度都比回火前低。硬度隨鉛含量的增加而降低是由于鉛是軟相，含鉛量的增加勢(shì)必造成合金硬度的降低?；鼗鹛幚砗笙髓T造后的殘余應(yīng)力，提高了合金的塑性，硬度值相應(yīng)地下降。

       鑄態(tài)合金的抗拉強(qiáng)度隨鉛含量的增加而下降，鑄態(tài)合金的伸長(zhǎng)率隨鉛含量的增加也呈下降的趨勢(shì)。鑄態(tài)合金的抗拉強(qiáng)度隨鉛含量的增加而下降，鑄態(tài)合金的伸長(zhǎng)率隨鉛含量的增加也呈下降的趨勢(shì)。

       一般來(lái)說(shuō)，合金的性能取決于合金的成分和組織結(jié)構(gòu)。在研究中，因?yàn)榛w合金成分相同，鉛含量對(duì)鋁鉛合金的力學(xué)性能起了重要的作用。對(duì)鑄態(tài)鋁鉛合金來(lái)說(shuō)，合金的力學(xué)性能差別主要取決于鉛相的尺寸和分布。隨鉛含量的增加，鑄態(tài)合金的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率呈下降的趨勢(shì)，原因是，鉛作為軟相起裂紋的作用，在拉伸試驗(yàn)中，這些部位導(dǎo)致應(yīng)力集中，然后裂紋沿該部位擴(kuò)展導(dǎo)致斷裂。并且鉛顆粒的存在改變了試樣在拉伸過(guò)程中的應(yīng)力狀態(tài)，由單向應(yīng)力變?yōu)槿驊?yīng)力。在鋁鉛合金中，鉛顆粒的數(shù)量隨鉛含量的增加而增加，鉛顆粒的尺寸隨鉛含量的增加而增大，例如AlPb10130μm，而AlPb25180μm，因此，隨鉛含量的增加，應(yīng)力狀態(tài)越來(lái)越硬，使鑄態(tài)鋁鉛合金的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率隨鉛含量的增加而下降，斷口形貌由塑性變?yōu)榇嘈?。一般?lái)說(shuō)，合金的性能取決于合金的成分和組織結(jié)構(gòu)。在研究中，因?yàn)榛w合金成分相同，鉛含量對(duì)鋁鉛合金的力學(xué)性能起了重要的作用。對(duì)鑄態(tài)鋁鉛合金來(lái)說(shuō)，合金的力學(xué)性能差別主要取決于鉛相的尺寸和分布。隨鉛含量的增加，鑄態(tài)合金的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率呈下降的趨勢(shì)，原因是，鉛作為軟相起裂紋的作用，在拉伸試驗(yàn)中，這些部位導(dǎo)致應(yīng)力集中，然后裂紋沿該部位擴(kuò)展導(dǎo)致斷裂。并且鉛顆粒的存在改變了試樣在拉伸過(guò)程中的應(yīng)力狀態(tài)，由單向應(yīng)力變?yōu)槿驊?yīng)力。在鋁鉛合金中，鉛顆粒的數(shù)量隨鉛含量的增加而增加，鉛顆粒的尺寸隨鉛含量的增加而增大，例如AlPb10130μm，而AlPb25180μm，因此，隨鉛含量的增加，應(yīng)力狀態(tài)越來(lái)越硬，使鑄態(tài)鋁鉛合金的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率隨鉛含量的增加而下降，斷口形貌由塑性變?yōu)榇嘈浴?