針對應(yīng)用在印花機(jī)軸套上的6061鋁合金硬度低、不耐磨等問題,本課題主要對其進(jìn)行表面改性研究,通過低溫鹽浴處理在其表面制備氮化鋁薄膜并對其進(jìn)行摩擦磨損性能研究,旨在通過改變實(shí)驗(yàn)條件來提高鋁合金中高硬相化合物的生成量從而提高其硬度、耐磨性和耐腐蝕性能,更好的促進(jìn)鋁合金在紡織機(jī)械中的應(yīng)用。本文以6061Al-Mg-Si鋁合金為研究對象,進(jìn)行一系列試驗(yàn)探究后確定氮化和氧化的溫度范圍和時(shí)間范圍及工藝流程。氮化溫度:490℃~550℃,氮化時(shí)間:1~3h;氧化溫度:340℃~400℃,氧化時(shí)間:20~60min。在工藝參數(shù)范圍內(nèi)以硬度為指標(biāo),以氮化溫度、氮化時(shí)間、氧化溫度、氧化時(shí)間為四個(gè)因素設(shè)計(jì)一組四因素三水平正交試驗(yàn),最后分析得到的最優(yōu)工藝參數(shù)為:氮化溫度520℃、氮化時(shí)間3h、氧化溫度400℃、氧化時(shí)間20min,最優(yōu)工藝參數(shù)下處理后的試樣表面硬度值為456.2HV,約為未處理基體（116HV）的4倍。對未處理試樣、鹽浴滲氮處理及后續(xù)氧化處理過的試樣進(jìn)行對比分析,對試樣進(jìn)行XRD、EDS、SEM、顯微硬度等一系列檢測來表征試驗(yàn)處理效果,并通過摩擦磨損實(shí)驗(yàn)、耐腐蝕性試驗(yàn)等來探究試樣處理前后的摩擦... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題依據(jù)及意義
    1.2 鋁合金常用的表面處理方法
        1.2.1 化學(xué)轉(zhuǎn)化層法
        1.2.2 陽極氧化法
        1.2.3 微弧氧化法
        1.2.4 表面噴涂
        1.2.5 激光表面處理技術(shù)
        1.2.6 等離子滲氮技術(shù)
    1.3 鹽浴軟氮化處理及QPQ處理
        1.3.1 鹽浴復(fù)合處理反應(yīng)機(jī)理
        1.3.2 耐磨和耐蝕性機(jī)理
    1.4 金屬的摩擦磨損
        1.4.1 金屬的摩擦磨損及分類
        1.4.2 摩擦磨損的性能表征
    1.5 金屬的腐蝕
    1.6 本文主要的研究內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)材料與研究方法
    2.1 引言
    2.2 試驗(yàn)材料及設(shè)備
    2.3 工藝流程的確定
    2.4 實(shí)驗(yàn)分析方法
        2.4.1 顯微硬度分析
        2.4.2 X射線衍射分析(XRD)
        2.4.3 表面能譜分析(EDS)
        2.4.4 顯微形貌分析(SEM)
        2.4.5 金相顯微組織分析
        2.4.6 摩擦磨損分析
        2.4.7 耐蝕性分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 滲層組織與性能研究
    3.1 引言
    3.2 工藝參數(shù)的優(yōu)化
    3.3 滲層的組織
        3.3.1 表面X射線衍射
        3.3.2 表面能譜分析
    3.4 滲層的顯微硬度
    3.5 金相組織分析
    3.6 鹽浴復(fù)合處理工藝原理
    3.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
        3.7.1 鹽浴成分分析
        3.7.2 共滲溫度分析
        3.7.3 共滲時(shí)間分析
    3.8 本章小結(jié)
第四章 共滲表面摩擦磨損性能研究
    4.1 引言
    4.2 6061 鋁合金在干摩擦環(huán)境下的摩擦學(xué)性能
        4.2.1 干摩擦條件下的摩擦因數(shù)及磨損率
        4.2.2 干摩擦環(huán)境下載荷為5N和15N時(shí)的表面磨損形貌分析
        4.2.3 干摩擦環(huán)境下載荷為10N和20N時(shí)的試樣表面磨損三維形貌分析
        4.2.4 干摩擦環(huán)境下磨損剖面顯微硬度分析
    4.3 6061 鋁合金在油潤滑環(huán)境下的摩擦學(xué)性能
        4.3.1 油潤滑條件下的摩擦因數(shù)及磨損率
        4.3.2 油潤滑環(huán)境下載荷為15N時(shí)的表面磨損形貌分析
        4.3.3 油潤滑環(huán)境下載荷為20N時(shí)的試樣表面磨損三維形貌分析
    4.4 兩種介質(zhì)環(huán)境下的比磨損率對比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 共滲表面耐蝕性研究
    5.1 引言
    5.2 鹽霧試驗(yàn)
    5.3 全浸試驗(yàn)
    5.4 膜層的腐蝕失效過程分析
    5.5 電化學(xué)腐蝕
    5.6 本章小結(jié)
第六章 主要結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 ：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬點(diǎn)蝕行為綜述[J]. 雷永永,張宏玉.  全面腐蝕控制. 2016(08)
[2]鑄造鋁合金表面處理方法的研究進(jìn)展[J]. 張宇,王軍,趙永新,邵忠財(cái).  電鍍與精飾. 2014(02)
[3]汽車用鋁合金[J]. 王祝堂,張新華.  輕合金加工技術(shù). 2011(02)
[4]鹽霧試驗(yàn)技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 楊純兒.  合成材料老化與應(yīng)用. 2010(01)
[5]鋁的陽極氧化工藝與氧化膜性能[J]. 王振林,唐麗文,楊惠.  輕合金加工技術(shù). 2010(02)
[6]鋁及其合金的表面改性技術(shù)介紹[J]. 梁驍,賀春林.  中國重型裝備. 2009(04)
[7]純銅納米晶表層摩擦磨損性能研究[J]. 韓忠,盧柯.  中國科學(xué)（G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)）. 2008(11)
[8]鋁合金表面電弧噴涂鋁涂層工藝與性能[J]. 徐榮正,宋剛,劉黎明.  焊接學(xué)報(bào). 2008(06)
[9]三種表面處理膜的耐腐蝕和抗氧化性能研究[J]. 羅宏.  腐蝕與防護(hù). 2005(11)
[10]鋁合金熱噴涂技術(shù)的研究進(jìn)展和應(yīng)用展望[J]. 方學(xué)鋒,王澤華,劉騰彬.  輕合金加工技術(shù). 2005(10)

博士論文
[1]鋁合金表面微弧氧化陶瓷膜生成及機(jī)理的研究[D]. 辛鐵柱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[2]Al-Mg-Si系合金組織性能[D]. 何立子.東北大學(xué) 2001

碩士論文
[1]鋁基體上氮熱等離子體制備氮化層的組織與性能[D]. 陸萬里.吉林大學(xué) 2015
[2]08Al鋼的QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)的抗蝕性研究[D]. 王俊.武漢理工大學(xué) 2007



本文編號：3727954