復雜黃銅表面滾壓形變強化及其對表面性能的影響
發(fā)布時間:2021-04-22 17:02
我國是銅資源消費大國,每年生產(chǎn)的銅制品占全球銅制品總產(chǎn)量的大約50%。然而我國銅礦查明量僅占世界總儲量的4.6%,因此需要進一步提高銅合金的綜合性能和使用效率。面滾壓形變強化技術(shù)不改變材料表面的化學成分,直接在基體材料表面上進行冷加工,材料表層組織結(jié)構(gòu)的變化呈梯度連續(xù)性變化,不存在結(jié)合力不牢脫落的問題,另外材料表面形變強化用到的設(shè)備簡單廉價、工藝操作方便和效果顯著。用該方法提高銅合金的性能具有一定的研究和應用價值。論文用銅合金中使用最廣泛的復雜黃銅為實驗材料,通過滾壓對復雜黃銅進行表面形變強化,然后利用掃描電子顯微鏡(SEM)、金相顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、白光干涉儀、硬度機、UMT-2多功能摩擦磨損機和電化學工作站等分析測試設(shè)備對銅合金表面微觀組織結(jié)構(gòu)和各性能進行分析研究,得到以下主要結(jié)論:(1)當主軸轉(zhuǎn)速為450 r/min,壓入量為1 mm,進給速度為0.14 mm/r時,形變層深度大約180μm,在最表層的90μm內(nèi),β和α相晶粒嚴重碎化,晶界模糊,硅錳強化相鑲嵌其中,平行于表面排列。90-180μm范圍內(nèi)β相壓扁被拉長,α相和硅錳強化相沿晶界分布。(2)復雜黃銅...
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 銅合金的概述
1.2.1 銅合金的分類
1.2.2 黃銅的組織結(jié)構(gòu)
1.3 表面滾壓強化技術(shù)
1.3.1 滾壓工藝簡介
1.3.2 表面滾壓形變強化的機理
1.3.3 滾壓強化技術(shù)的發(fā)展歷程
1.3.4 滾壓強化的發(fā)展趨勢和存在的問題
1.4 表面形變強化對材料性能的影響
1.4.1 表面形變強化對耐磨性能的影響
1.4.2 表面形變強化對材料腐蝕性能影響
1.5 研究課題的提出
1.5.1 研究的目的和意義
1.5.2 研究的主要內(nèi)容
第二章 實驗材料及研究方法
2.1 實驗材料
2.2 表面滾壓形變強化工藝
2.3 性能測試方法
2.3.1 表面微觀組織結(jié)構(gòu)
2.3.2 X射線衍射
2.3.3 表面粗糙度測量方法及設(shè)備
2.3.4 顯微硬度的檢測及設(shè)備
2.3.5 摩擦磨損實驗方法及設(shè)備
2.3.6 電化學腐蝕實驗及設(shè)備
第三章 復雜黃銅表面滾壓強層微觀組織、表面粗糙度及硬度
3.1 前言
3.2 滾壓強化對表面微觀組織結(jié)構(gòu)影響
3.2.1 表層微觀組織結(jié)構(gòu)特點
3.2.2 表面變形層的擇優(yōu)取向分析
3.3 表面滾壓強化微觀機理探討
3.4 滾壓工藝參數(shù)對表面粗糙度影響
3.4.1 壓入量對粗糙度的影響
3.4.2 主軸轉(zhuǎn)速對表面粗糙度影響
3.4.3 進給速度對表面粗糙度的影響
3.5 滾壓工藝參數(shù)對試樣顯微硬度的影響
3.5.1 不同主軸轉(zhuǎn)速對顯微硬度影響
3.5.2 不同壓入量對表層顯微硬度的影響
3.6 小結(jié)
第四章 滾壓強化對復雜黃銅摩擦磨損性能的影響
4.1 前言
4.2 滾壓強化對復雜黃銅油潤滑滑動摩擦性能影響
4.2.1 摩擦系數(shù)和磨損率
4.2.2 磨痕形貌和磨損機制分析
4.3 不同主軸轉(zhuǎn)速對滾壓試樣摩擦磨損性能影響
4.3.1 摩擦系數(shù)和磨損率
4.3.2 磨損形貌和機制的分析
4.4 小結(jié)
第五章 表面滾壓強化對復雜黃銅腐蝕性能影響
5.1 前言
5.2 黃銅脫鋅腐蝕的機理
5.3 電化學腐蝕行為
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超聲表面滾壓處理對45鋼摩擦學性能的影響及機理[J]. 張飛,趙運才. 機械工程材料. 2017(08)
[2]溫滾壓對H13鋼疲勞壽命的影響研究[J]. 賀哲龍,雷麗萍,曾攀. 塑性工程學報. 2017(01)
[3]表面納米化對316L不銹鋼干摩擦性能的影響[J]. 楊詩婷,邢永明,姜愛峰,郎風超,李繼軍. 表面技術(shù). 2016(10)
[4]表面納米化對316L不銹鋼摩擦磨損性能的影響[J]. 張新鋒. 鑄造技術(shù). 2015(10)
[5]表面納米化對β型鈦合金耐腐蝕性能的影響(英文)[J]. 金磊,崔文芳,宋秀,劉剛,周廉. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(08)
[6]Q235鋼表面納米化的電化學腐蝕行為[J]. 王寧,杜華云,安艷麗,衛(wèi)英慧. 熱加工工藝. 2014(06)
[7]表面滾壓強化技術(shù)研究與應用進展[J]. 何嘉武,馬世寧,巴德瑪. 裝甲兵工程學院學報. 2013(03)
[8]滾壓有限元模型數(shù)值模擬[J]. 劉福超,雷麗萍,曾攀. 塑性工程學報. 2012(02)
[9]表面納米化Al-Zn-Mg合金的耐電化學腐蝕性能研究[J]. 馬晉芳. 建材技術(shù)與應用. 2011(04)
[10]金屬零件表面滾壓強化技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 周航,周旭東,周宛. 工具技術(shù). 2009(12)
博士論文
[1]劇烈塑性滾壓梯度超細晶結(jié)構(gòu)的研究[D]. 李寧.華南理工大學 2015
[2]新常態(tài)下中國銅資源供需前景分析與預測[D]. 周平.中國地質(zhì)大學(北京) 2015
[3]激光沖擊強化AZ31鎂合金的腐蝕性能研究[D]. 李興成.江蘇大學 2014
[4]不銹鋼表面納米化對應力腐蝕敏感性影響的小沖桿試驗研究[D]. 白濤.華東理工大學 2013
[5]超聲表面滾壓加工改善40Cr鋼綜合性能研究[D]. 王婷.天津大學 2009
碩士論文
[1]超聲滾壓機理分析及實驗研究[D]. 衣春杰.青島科技大學 2016
[2]超聲滾壓加工對改善金屬表面性能的研究[D]. 劉潔.青島科技大學 2013
[3]表面納米化對Zr-4合金腐蝕性能的影響研究[D]. 葉林鳳.廣西大學 2008
本文編號:3154139
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 銅合金的概述
1.2.1 銅合金的分類
1.2.2 黃銅的組織結(jié)構(gòu)
1.3 表面滾壓強化技術(shù)
1.3.1 滾壓工藝簡介
1.3.2 表面滾壓形變強化的機理
1.3.3 滾壓強化技術(shù)的發(fā)展歷程
1.3.4 滾壓強化的發(fā)展趨勢和存在的問題
1.4 表面形變強化對材料性能的影響
1.4.1 表面形變強化對耐磨性能的影響
1.4.2 表面形變強化對材料腐蝕性能影響
1.5 研究課題的提出
1.5.1 研究的目的和意義
1.5.2 研究的主要內(nèi)容
第二章 實驗材料及研究方法
2.1 實驗材料
2.2 表面滾壓形變強化工藝
2.3 性能測試方法
2.3.1 表面微觀組織結(jié)構(gòu)
2.3.2 X射線衍射
2.3.3 表面粗糙度測量方法及設(shè)備
2.3.4 顯微硬度的檢測及設(shè)備
2.3.5 摩擦磨損實驗方法及設(shè)備
2.3.6 電化學腐蝕實驗及設(shè)備
第三章 復雜黃銅表面滾壓強層微觀組織、表面粗糙度及硬度
3.1 前言
3.2 滾壓強化對表面微觀組織結(jié)構(gòu)影響
3.2.1 表層微觀組織結(jié)構(gòu)特點
3.2.2 表面變形層的擇優(yōu)取向分析
3.3 表面滾壓強化微觀機理探討
3.4 滾壓工藝參數(shù)對表面粗糙度影響
3.4.1 壓入量對粗糙度的影響
3.4.2 主軸轉(zhuǎn)速對表面粗糙度影響
3.4.3 進給速度對表面粗糙度的影響
3.5 滾壓工藝參數(shù)對試樣顯微硬度的影響
3.5.1 不同主軸轉(zhuǎn)速對顯微硬度影響
3.5.2 不同壓入量對表層顯微硬度的影響
3.6 小結(jié)
第四章 滾壓強化對復雜黃銅摩擦磨損性能的影響
4.1 前言
4.2 滾壓強化對復雜黃銅油潤滑滑動摩擦性能影響
4.2.1 摩擦系數(shù)和磨損率
4.2.2 磨痕形貌和磨損機制分析
4.3 不同主軸轉(zhuǎn)速對滾壓試樣摩擦磨損性能影響
4.3.1 摩擦系數(shù)和磨損率
4.3.2 磨損形貌和機制的分析
4.4 小結(jié)
第五章 表面滾壓強化對復雜黃銅腐蝕性能影響
5.1 前言
5.2 黃銅脫鋅腐蝕的機理
5.3 電化學腐蝕行為
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超聲表面滾壓處理對45鋼摩擦學性能的影響及機理[J]. 張飛,趙運才. 機械工程材料. 2017(08)
[2]溫滾壓對H13鋼疲勞壽命的影響研究[J]. 賀哲龍,雷麗萍,曾攀. 塑性工程學報. 2017(01)
[3]表面納米化對316L不銹鋼干摩擦性能的影響[J]. 楊詩婷,邢永明,姜愛峰,郎風超,李繼軍. 表面技術(shù). 2016(10)
[4]表面納米化對316L不銹鋼摩擦磨損性能的影響[J]. 張新鋒. 鑄造技術(shù). 2015(10)
[5]表面納米化對β型鈦合金耐腐蝕性能的影響(英文)[J]. 金磊,崔文芳,宋秀,劉剛,周廉. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(08)
[6]Q235鋼表面納米化的電化學腐蝕行為[J]. 王寧,杜華云,安艷麗,衛(wèi)英慧. 熱加工工藝. 2014(06)
[7]表面滾壓強化技術(shù)研究與應用進展[J]. 何嘉武,馬世寧,巴德瑪. 裝甲兵工程學院學報. 2013(03)
[8]滾壓有限元模型數(shù)值模擬[J]. 劉福超,雷麗萍,曾攀. 塑性工程學報. 2012(02)
[9]表面納米化Al-Zn-Mg合金的耐電化學腐蝕性能研究[J]. 馬晉芳. 建材技術(shù)與應用. 2011(04)
[10]金屬零件表面滾壓強化技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 周航,周旭東,周宛. 工具技術(shù). 2009(12)
博士論文
[1]劇烈塑性滾壓梯度超細晶結(jié)構(gòu)的研究[D]. 李寧.華南理工大學 2015
[2]新常態(tài)下中國銅資源供需前景分析與預測[D]. 周平.中國地質(zhì)大學(北京) 2015
[3]激光沖擊強化AZ31鎂合金的腐蝕性能研究[D]. 李興成.江蘇大學 2014
[4]不銹鋼表面納米化對應力腐蝕敏感性影響的小沖桿試驗研究[D]. 白濤.華東理工大學 2013
[5]超聲表面滾壓加工改善40Cr鋼綜合性能研究[D]. 王婷.天津大學 2009
碩士論文
[1]超聲滾壓機理分析及實驗研究[D]. 衣春杰.青島科技大學 2016
[2]超聲滾壓加工對改善金屬表面性能的研究[D]. 劉潔.青島科技大學 2013
[3]表面納米化對Zr-4合金腐蝕性能的影響研究[D]. 葉林鳳.廣西大學 2008
本文編號:3154139
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