油膜軸承作為多種行業(yè)的核心零部件,其質量對機械設備的安全運行有著決定性的作用;傳統(tǒng)油膜軸承襯套的生產使用離心澆鑄工藝將巴氏合金與表面鍍錫的鋼體結合,工藝復雜導致生產成本增大。隨著焊接技術的發(fā)展,巴氏合金通過焊接技術可直接與鋼體結合。因此,對焊接工藝下的巴氏合金與鋼體結合機理的試驗與理論研究具有重要的意義。本文的主要研究內容簡述如下:首先,根據(jù)ISO 4386-2-2012標準,設計并制備了焊接工藝下軸瓦雙金屬結合強度試件,對試件進行SEM、EDS和XRD等試驗。分析結合界面的微觀組織金相、元素種類及其質量分布,得出巴氏合金焊接工藝下與鋼體結合過程中,產生大約11.5μm的過渡層,該過渡層的主要元素是Sn、Fe、Sb。結合EDS和XRD試驗結果,確認過渡層主要是化合物是FeSn₂和少量的SnSb,并測得巴氏合金與鋼體結合界面的主要物質的晶胞參數(shù),為后續(xù)使用分子動力學方法構建模型提供必要的晶胞參數(shù)。其次,基于上述測量的晶胞參數(shù),使用Materials Studio建立三種不同中間層(過渡層)材料的模型,基于Newton-Raphson方法對已構建模型進行優(yōu)化;分析模型...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源
    1.4 研究內容
    1.5 本章小結
第二章 巴氏合金/鋼體焊接試件微觀試驗研究
    2.1 引言
    2.2 試驗材料制備
        2.2.1 試樣要求
        2.2.2 試樣制備
        2.2.3 試樣強度檢測試驗
    2.3 巴氏合金/鋼體結合界面組織金相觀察試驗
        2.3.1 試驗過程及試驗設備
        2.3.2 試驗結果與分析
    2.4 巴氏合金/鋼體結合界面SEM和EDS試驗
        2.4.1 結合界面SEM試驗
        2.4.2 結合界面EDS試驗
    2.5 巴氏合金/鋼體結合界面XRD試驗
        2.5.1 X射線衍射試驗設備
        2.5.2 X射線衍射試驗結果和分析
    2.6 本章小結
第三章 巴氏合金/FeSn₂/鋼體復合材料分子動力學模擬
    3.1 引言
    3.2 構建復合材料分子模型
        3.2.1 建立ZChSnSb、FeSn₂、Sn和Steel分子模型
        3.2.2 構建、優(yōu)化復合材料分子模型
        3.2.3 復合材料分子模型動力學模擬
    3.3 復合材料界面結合能計算
        3.3.1 三層復合材料界面結合能計算公式推導
        3.3.2 不同中間層復合材料界面結合能計算
        3.3.3 不同溫度下復合材料界面結合能計算
        3.3.4 不同中間層厚度復合材料界面結合能計算
    3.4 本章小結
第四章 巴氏合金/FeSn₂/鋼體界面端應力場研究
    4.1 引言
    4.2 巴氏合金/FeSn₂/鋼體界面端奇異應力場計算
        4.2.1 Dundurs參數(shù)及其取值范圍
        4.2.2 兩層復合材料界面端奇異應力場推導
        4.2.3 兩層復合材料界面端奇異應力場參數(shù)計算
        4.2.4 界面端奇異應力場計算
    4.3 不同鋼體材料分子動力學模擬
        4.3.1 構建不同鋼體復合材料模型
        4.3.2 不同鋼體復合材料分子動力學模擬
        4.3.3 不同鋼體復合材料界面結合能計算
    4.4 不同鋼基體試件的試驗研究
    4.5 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 研究結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間參與的工程項目及發(fā)表的學術論文



本文編號：3843039