随着航空航天、船舶、汽车等工业技术水平的进步，对粉末冶金零件的使用性能要求也越来越高。由于许多粉末冶金零件应用在高速、高温、贫油、重载等摩擦工况，对粉末冶金材料的耐磨减摩性能以及抗咬合性能要求很高，使得粉末冶金材料的摩擦学性能改善成为粉末冶金科学中的一个重要研究方向。磷、硼作为合金元素加入到铁基粉末冶金材料中，通过弥散、偏析等作用，改变材料的组织结构、物相成分、机械性能，使材料的摩擦磨损性能得以增强。然而磷、硼的加入也存在明显的缺陷：磷的加入促进了烧结过程中的渗碳作用，使基体的硬度明显增大且生成了二次渗碳体，使含磷铁基粉末冶金材料表现出了“硬脆”的特性。适量硼元素的加入能明显增强材料的耐磨性，但由于硼化物与铁基体的“不溶性”，材料的连结强度不够，在高温重载时易溃散。本文通过在含磷、硼铁基材料中加入适量的铜来改善材料原有的缺陷并取得了良好的效果，使得合金元素磷、硼对改性铁基粉末冶金材料摩擦性能更具实用价值。在本课题的研究中，笔者设计了多组铜改性含磷、含硼材料以及磷硼共同添加的配方，按照传统的铁基粉末冶金烧结工艺来制备试验所需要的试样，并通过摩擦磨损试验，机械物理性能测试，金相分析，扫面电镜观察等方法深入探讨复合材料的摩擦学性能并得出以下结论：1、在含磷铁基粉末冶金材料中加入适量的铜元素能降低材料的硬度，提高材料的压溃强度，改善含磷材料“硬脆性”的缺陷，从而增强了材料的摩擦磨损性能；Cu-20wt%含磷材料减摩性较无铜含磷材料有了显著的提高，耐磨性更是增强了近1倍。2、在含磷铁基材料中加入硼元素能在烧结时阻碍铁基材料渗碳过程，可有效降低材料表观硬度；硼元素的加入能明显提高铁基材料的抗粘着性能，使得材料的摩擦稳定性及耐磨性得到很大程度的增强。在含硼材料中加入磷元素可明显提高材料硬度以及摩擦过程中抗粘着擦伤的性能，改善材料的减摩特性和承载能力。尤其是含磷0.3wt%的配方可以获得较优的减摩耐磨效果，与不含磷材料相比，稳定阶段的摩擦系数降低一半，耐磨性提高约4倍，摩擦性能的改善非常明显。3、在含磷含硼材料中添加适量的铜，烧结过程中的液相铜会表现出一定的“粘接剂”的作用，因为液相Cu具有一定的包裹性，硼化物会以不同的物相紧紧依附在基体的表面，提高基体的连结力度从而有效的增强了材料的耐磨性。含铜20wt%时，材料的摩擦性能最好，摩擦系数较低且平稳，磨损量远远低于不含铜材料。本文通过研究铜对含磷、含硼铁基烧结材料组织和摩擦磨损性能的作用机理，拓展了合金元素磷、硼在铁基烧结减摩耐磨材料中的应用，为改善磷、硼铁基烧结材料性能缺陷提供了技术思路，对制备高耐磨、低成本的新型高性能铁基烧结耐磨合金具有指导意义和实际应用价值。