本文關鍵詞：電鑄Cu-SiC復合電極的制備及實驗研究

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【摘要】：電火花加工是利用正負極間形成瞬時火花放電通道產(chǎn)生高溫去除多余材料的非傳統(tǒng)加工方法,該方法能夠獲得所需要的尺寸和表面質量。在電火花加工過程中,工具電極的材料和制備方式一直是影響電火花加工質量的關鍵指標,作為電火花的工具電極材料,應具有較高的熔點、優(yōu)良的導電性能,以及在電火花加工過程中表現(xiàn)出較強的耐電蝕性。為了提高電火花加工工具電極的抗電蝕性,本文選用稀土La2O3作為電鑄基液添加劑來制備Cu-SiC復合電極材料,以燒結釹鐵硼永磁體作為工件材料進行電火花加工實驗。主要研究和結果如下所示:1.在分析復合電鑄理論的基礎上,規(guī)劃出電鑄Cu-SiC復合材料的工藝路線,以鑄層表面粗糙度Ra為指標,首先設計一組正交試驗來確定電鑄Cu-SiC復合材料的鑄液配方和最佳工藝參數(shù),最終確定電鑄液組成和工藝條件為:CuSO4?5H2O 200 g/L,H2SO420 g/L,H3BO3 20 g/L,NaCl 80 mg/L,SiC 35 g/L,溫度30℃,電流密度4A/dm2。2.在最優(yōu)工藝參數(shù)的條件下,向電鑄液中分別加入不同含量的稀土La2O3作為電鑄基液添加劑,詳細研究了不同稀土氧化鑭添加量對復合鑄層表面形貌、硬度、耐蝕性的影響,以及SiC微粒在復合鑄層中的分布和沉積量。結果表明:向鑄液中添加適量的氧化鑭時,電鑄所得Cu-SiC復合材料中SiC均勻性較好,電鑄Cu-SiC復合材料中的SiC顆�；緹o團聚,提高了Cu-SiC復合材料的表面質量和耐蝕性,促進了銅離子和碳化硅共沉積,當La2O3添加量為1.5 g/L時,復合材料的顯微硬度比未添加稀土氧化鑭時提高了27%。3.進行電火花加工實驗,實驗表明,向鑄液中添加適量氧化鑭得到的復合電極材料表現(xiàn)出較好的抗電蝕性。當La2O3添加量為1.5 g/L時,電極相對質量損耗最低,為5.7%。研究結果表明,向電鑄基液中添加稀土氧化鑭電鑄Cu SiC復合電極的方法是有效的,最終提高了復合電極材料的性能,降低了工具電極的相對質量損耗。
【關鍵詞】：氧化鑭 電鑄 銅-碳化硅復合材料 相對電極損耗
【學位授予單位】：山東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ153.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 課題的來源和研究意義9-10
• 1.1.1 研究課題的來源9
• 1.1.2 課題的研究背景和研究意義9-10
• 1.2 電火花工具電極的材料10-11
• 1.2.1 普通電火花工具電極材料10
• 1.2.2 電火花表面改性電極材料10-11
• 1.2.3 微細電極材料11
• 1.3 電火花工具電極的常用制備方法11-15
• 1.3.1 車削加工法11-12
• 1.3.2 激光燒結法12
• 1.3.3 粉末冶金法12-13
• 1.3.4 LIGA技術13-14
• 1.3.5 電鑄法14-15
• 1.4 電鑄技術的研究和發(fā)展現(xiàn)狀15-18
• 1.4.1 電鑄技術的原理15
• 1.4.2 電鑄技術的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.3 電鑄技術的發(fā)展現(xiàn)狀16-18
• 1.5 RE在電鑄技術中的運用與發(fā)展18-20
• 1.6 本文主要創(chuàng)新點20-21
• 第二章 復合電沉積技術和電火花加工21-30
• 2.1 電沉積的基本過程21-22
• 2.2 陰極極化理論22
• 2.3 電結晶過程22-23
• 2.4 電鑄沉積量的計算23
• 2.5 復合電沉積的理論模型分析23-26
• 2.5.1 Guglielmi模型23-25
• 2.5.2 MTM模型25-26
• 2.5.3 其他模型26
• 2.6 電火花加工及其工具電極損耗26-29
• 2.6.1 電火花加工的原理和設備26-28
• 2.6.2 電火花加工的特點28
• 2.6.3 影響工具電極抗電蝕性的因素28
• 2.6.4 工具電極的損耗指標28-29
• 2.7 本章小結29-30
• 第三章 復合鑄層的制備過程和檢測內(nèi)容30-40
• 3.1 電鑄Cu SiC復合材料的工藝路線30
• 3.2 電鑄實驗裝置的設計30-32
• 3.3 電鑄兩極材料及鑄液成分的確定32-35
• 3.3.1 兩極材料的選擇32-33
• 3.3.2 鑄液成分和含量的確定33-34
• 3.3.3 鑄液固體增強相的選擇34-35
• 3.3.4 鑄液添加劑的選擇35
• 3.4 正交試驗確定最優(yōu)工藝參數(shù)35-36
• 3.5 試樣性能表征內(nèi)容和檢測方法36-39
• 3.5.1 復合鑄層中SiC沉積量的測量和復合鑄層中SiC分布的表征36
• 3.5.2 復合鑄層的顯微組織分析36-37
• 3.5.3 復合鑄層的表面形貌表征37
• 3.5.4 復合鑄層的硬度測試37-38
• 3.5.5 復合鑄層的表面粗糙度測量38
• 3.5.6 復合鑄層的耐蝕性測定38-39
• 3.6 本章小結39-40
• 第四章 添加氧化鑭電鑄Cu-SiC復合材料的實驗研究40-46
• 4.1 氧化鑭對電鑄Cu-SiC復合材料微觀形貌的影響40-41
• 4.2 氧化鑭對電鑄Cu-SiC復合材料中SiC分布的影響41-42
• 4.3 氧化鑭對電鑄Cu-SiC復合材料中SiC沉積量的影響42-43
• 4.4 氧化鑭對電鑄Cu-SiC復合材料顯微硬度的影響43-44
• 4.5 氧化鑭對電鑄Cu-SiC復合材料耐蝕性的影響44-45
• 4.6 本章小結45-46
• 第五章 添加氧化鑭電鑄Cu-SiC工具電極的EDM試驗研究46-54
• 5.1 前言46
• 5.2 電火花加工試驗46-49
• 5.2.1 工具電極的制取46-47
• 5.2.2 電火花加工機床47
• 5.2.3 相關計算47-48
• 5.2.4 加工過程48-49
• 5.3 電火花加工實驗結果與分析49-53
• 5.3.1 工件去除率分析49-50
• 5.3.2 電極相對損耗分析50-51
• 5.3.3 加工后電極的表面形貌51-52
• 5.3.4 工件表面形貌表征52-53
• 5.4 Cu-SiC復合電極電蝕原理53
• 5.5 本章小結53-54
• 第六章 研究總結與展望54-56
• 6.1 研究總結54
• 6.2 展望和不足54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-60
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文60

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳亞州;電鑄Cu-SiC復合電極的制備及實驗研究[D];山東理工大學;2016年

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本文編號：546558