發(fā)布時間：2017-08-14 12:04

  本文關(guān)鍵詞：稀土Ce對高強耐磨錳黃銅組織和性能的影響

  更多相關(guān)文章： HMn64-8-5-1.5黃銅 稀土Ce 硬質(zhì)相 細化晶粒 耐磨損性能

【摘要】：HMn64-8-5-1.5黃銅是一種Cu-Zn-Mn系高強耐磨復雜黃銅,主要用于制備汽車同步器齒環(huán)。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,對齒環(huán)材料的各項性能尤其是耐磨損性能提出了更高的要求。為了提高該錳黃銅材料的耐磨性能,本文通過在原有HMn64-8-5-1.5黃銅生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上,添加不同含量的稀土Ce,然后進行合金的強度、硬度和摩擦學性能測試,結(jié)合OM、XRD分析、SEM及能譜分析技術(shù)對合金的顯微組織進行分析,并且通過分析材料的磨損面和磨損亞表面來研究材料在不同工況條件下的磨損形式和磨損機理。得到的結(jié)果如下:制備的Ce含量不同的HMn64-8-5-1.5黃銅組織主要由β相黃銅基體、粗大的[Mn(Fe)]5Si3硬質(zhì)相、細小的Mn5Si3硬質(zhì)相以及富鉛相構(gòu)成。在錳黃銅中添加稀土Ce,可以細化合金的基體晶粒,隨著Ce含量增加到0.25wt.%,鑄態(tài)黃銅基體β相晶粒的平均尺寸從155μm下降到60μm,擠壓態(tài)黃銅晶粒尺寸從60μm下降到35μm。添加稀土Ce還可以減小硬質(zhì)相的尺寸,并且改善其分布狀態(tài)。添加稀土Ce對HMn64-8-5-1.5黃銅硬度影響較小,不同Ce含量的鑄態(tài)和擠壓態(tài)錳黃銅的布氏硬度范圍均在225~235HB之間。因為黃銅棒材的斷裂是由第二相破碎形成韌窩引起的微孔聚集斷裂,在錳黃銅中添加稀土Ce,一方面細化基體晶粒,提高合金的力學性能,另一方面增加硬質(zhì)相的數(shù)量,增加拉伸過程中的裂紋源數(shù)量,進而降低力學性能,兩種因素共同影響材料的力學性能,從而使錳黃銅的強度隨Ce含量的增加呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,添加0.25wt.%Ce的錳黃銅棒材的抗拉強度約776MPa,屈服強度約614MPa。在錳黃銅中添加Ce可以提高材料的耐磨性能。與不添加Ce的試樣相比,在鑄態(tài)黃銅中,含0.15wt.%Ce的黃銅具有較好的耐磨性能,干摩擦條件下耐磨性能提高約20%;在擠壓態(tài)黃銅中,含0.25wt.%Ce的試樣的耐磨性能較好,干摩擦條件下耐磨性能提高約19%,濕摩擦條件下耐磨性能提高約32%。通過干摩擦磨損試驗后進行的磨損表面和亞表面分析可知,錳黃銅與GCr15鋼在200N載荷下干摩擦的磨損形式主要是疲勞磨損,并伴有黏著磨損和磨粒磨損等形式,其磨損機制符合剝層磨損的特征。隨著試驗載荷的增加,錳黃銅的磨損速率急劇增加,材料的磨損形式轉(zhuǎn)變?yōu)橐责ぶp為主,在與GCr15鋼干摩擦條件下,HMn64-8-5-1.5黃銅的載荷不應超過400N。
【關(guān)鍵詞】：HMn64-8-5-1.5黃銅 稀土Ce 硬質(zhì)相 細化晶粒 耐磨損性能
【學位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 同步器齒環(huán)材料概述10-11
• 1.2 材料的磨損機理11-14
• 1.3 高強耐磨黃銅的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 合金元素對高強耐磨黃銅性能的影響14-16
• 1.3.2 基體組織對高強耐磨黃銅性能的影響16-17
• 1.4 稀土對銅及銅合金組織和性能影響17-19
• 1.5 選題依據(jù)及研究內(nèi)容19-21
• 1.5.1 選題依據(jù)及意義19-20
• 1.5.2 課題研究內(nèi)容20-21
• 2 實驗材料及研究方法21-26
• 2.1 試驗原料及制備方法22-23
• 2.2 組織觀察與性能測試23-25
• 2.2.1 金相組織觀察23
• 2.2.2 SEM分析23
• 2.2.3 XRD分析23
• 2.2.4 硬度測試23
• 2.2.5 室溫拉伸試驗23-24
• 2.2.6 室溫摩擦磨損試驗24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 稀土Ce對HMn6485-1.5 黃銅微觀組織的影響26-38
• 3.1 稀土Ce對鑄態(tài)HMn6485-1.5 黃銅顯微組織的影響26-31
• 3.2 稀土Ce對擠壓態(tài)HMn6485-1.5 黃銅顯微組織的影響31-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 4 稀土Ce對HMn6485-1.5 黃銅力學性能的影響38-43
• 4.1 稀土Ce對HMn6485-1.5 黃銅硬度的影響38-39
• 4.2 稀土Ce對HMn6485-1.5 黃銅棒材室溫拉伸性能的影響39-42
• 4.3 本章小結(jié)42-43
• 5 稀土Ce對HMn6485-1.5 黃銅耐磨性能的影響43-55
• 5.1 稀土Ce對鑄態(tài)HMn6485-1.5 黃銅耐磨性能的影響43-46
• 5.2 稀土Ce對擠壓態(tài)HMn6485-1.5 黃銅耐磨性能的影響46-52
• 5.2.1 稀土Ce對擠壓態(tài)HMn6485-1.5 黃銅干摩擦耐磨性能的影響46-49
• 5.2.2 載荷對擠壓態(tài)錳黃銅耐磨性能的影響49-51
• 5.2.3 潤滑油對擠壓態(tài)錳黃銅耐磨性能的影響51-52
• 5.3 磨損亞表面分析52-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻56-61
• 攻讀碩士學位期間取得的學術(shù)成果61-62
• 致謝62

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李勇;;黃銅脫鋅腐蝕的研究進展[J];南方金屬;2005年06期

2 李勇;朱應祿;;黃銅脫鋅腐蝕的研究進展[J];腐蝕與防護;2006年05期

3 蔣明俊;郭小川;楊俊;;黃銅脫鋅腐蝕的特征及防止措施[J];后勤工程學院學報;2008年04期

4 何玉輝;;顯微組織對黃銅脫鋅腐蝕行為的影響[J];廈門科技;2010年06期

5 陳俊明;朱相榮;;α黃拝中砷對，

本文編號：672545