本文關鍵詞：錫基巴氏合金制備新方法及其對組織性能的作用

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【摘要】：鑒于合金凝固行為、組織和性能顯著地受其熔體狀態(tài)的影響,本文探討了工程上具有廣泛應用的錫基巴氏合金中是否存在溫度誘導的熔體結構轉變以及其合理解釋,并結合合適的熔體過熱處理和冷卻條件,研究不同熔體狀態(tài)對合金的凝固組織和相關性能的影響�？傊�,本文籍熔體過熱處理調控合金熔體狀態(tài),探索錫基巴氏合金新的熔體制備方法及其對組織性能的作用。主要內容與結論如下：(1)探索了多輪升降溫過程三種成分Sn-Sb-Cu合金B(yǎng)83、B89和B92的電阻率-溫度(p-T)行為。結果揭示：三種合金在各自特定的溫度區(qū)間p-T曲線均存在異常變化,但表現(xiàn)出不同的模式。其中,B83和B89熔體同時存在低溫可逆熔體結構轉變和高溫不可逆熔體結構轉變,而B92熔體僅存在不可逆熔體結構轉變。(2)根據(jù)液液轉變溫度信息,選擇合金熔體過熱處理溫度和冷卻方式進行凝固試驗,并以熱分析、金相、XRD和EDS等手段,研究了不同熔體狀態(tài)對凝固的影響。結果表明：三種合金空冷凝固的每一階段中,不可逆結構轉變后熔體的凝固過冷度均增大。所有冷卻條件下,不可逆結構轉變后試樣的凝固組織均表現(xiàn)出不同程度的細化,組織分布均勻程度增大。但隨著冷卻速率的增大,不同熔體狀態(tài)下凝固組織差別也趨于減弱。熔體狀態(tài)的變化未引起凝固物相的變化,但引起Sb元素在基體中固溶量變化。(3)在凝固組織探索的基礎上,研究了熔體狀態(tài)對錫基巴氏合金力學性能和摩擦特性的影響。結果表明：無論空冷或銅管冷條件下,不可逆結構轉變后合金的維氏硬度均不同程度的提高。B89拉伸結果表明,細晶強化使不可逆結構轉變后試樣具有更高的抗拉強度和塑性,綜合力學性能得以提高。在干摩擦和油潤滑摩擦條件下,不可逆結構轉變后B83試樣均表現(xiàn)出較低的摩擦系數(shù)和磨損量,這表明其更長的使用壽命和更好的工作特性。本文工作結果對巴氏合金制備方法的創(chuàng)新、性能及服役可靠性的提高,均具有重要意義及參考價值。
【關鍵詞】：錫基巴氏合金 熔體結構轉變 凝固 組織 性能
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.14;TG166
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-17
• 第一章 緒論17-27
• 1.1 引言17-18
• 1.2 軸承合金材料18-21
• 1.2.1 軸承合金性能18-19
• 1.2.2 巴氏合金19-20
• 1.2.3 其它軸承合金20-21
• 1.3 巴氏合金的制造和失效21-22
• 1.3.1 巴氏合金的制造21-22
• 1.3.2 巴氏合金的失效22
• 1.4 金屬熔體結構22-24
• 1.4.1 液態(tài)結構的認識22-23
• 1.4.2 溫度誘導熔體結構轉變23-24
• 1.5 熔體過熱處理與凝固24-25
• 1.6 本文主要研究內容25-27
• 第二章 實驗原理、方法及裝置27-35
• 2.1 引言27
• 2.2 電阻率測試實驗27-30
• 2.2.1 測試原理27-28
• 2.2.2 電阻率測試裝置28-29
• 2.2.3 實驗過程29
• 2.2.4 ρ-T曲線結果驗證29-30
• 2.3 凝固實驗30-32
• 2.3.1 實驗內容30
• 2.3.2 凝固熱分析30
• 2.3.3 金相、XRD、SEM和EDS30-31
• 2.3.4 實驗儀器和步驟31-32
• 2.4 性能實驗32-35
• 2.4.1 實驗內容32-33
• 2.4.2 硬度測試33
• 2.4.3 拉伸實驗33-34
• 2.4.4 摩擦磨損實驗34-35
• 第三章 錫基巴氏合金熔體結構轉變探討35-47
• 3.1 引言35
• 3.2 B83合金熔體中ρ-T行為35-43
• 3.2.1 B83電阻率實驗步驟35
• 3.2.2 B83電阻率實驗結果討論35-40
• 3.2.3 B83電阻率實驗結果驗證40-41
• 3.2.4 不同升溫速率下B83熔體結構轉變的動力學特征41-43
• 3.3 B89和B92合金熔體ρ-T行為43-46
• 3.3.1 B89和B92電阻率實驗43
• 3.3.2 B89和B92電阻率結果討論43-46
• 3.4 本章小結46-47
• 第四章 熔體狀態(tài)對錫基巴氏合金凝固的影響47-62
• 4.0 引言47
• 4.1 熔體過熱處理實驗過程47-48
• 4.2 熔體狀態(tài)對B83凝固的影響48-55
• 4.2.1 B83熔體在72032保溫時的ρ-t曲線48-49
• 4.2.2 熔體狀態(tài)對B83凝固行為的影響49-51
• 4.2.3 熔體狀態(tài)對B83凝固組織的影響51-55
• 4.3 熔體狀態(tài)對B89和B92凝固的影響55-61
• 4.3.1 熔體狀態(tài)對B89和B92的凝固行為影響55-57
• 4.3.2 熔體狀態(tài)對B89和B92的凝固組織影響57-61
• 4.4 本章小結61-62
• 第五章 熔體狀態(tài)對錫基巴氏合金性能的影響62-70
• 5.1 引言62
• 5.2 熔體狀態(tài)對錫基巴氏合金硬度的影響62-64
• 5.2.1 硬度實驗62
• 5.2.2 硬度實驗結果和討論62-64
• 5.3 熔體狀態(tài)對B89拉伸性能的影響64-66
• 5.3.1 B89拉伸實驗64
• 5.3.2 B89拉伸實驗結果分析64-66
• 5.4 熔體狀態(tài)對B83摩擦特性影響66-69
• 5.4.1 B83摩擦實驗66
• 5.4.2 B83摩擦實驗結果和討論66-69
• 5.5 本章小結69-70
• 第六章 全文總結與展望70-72
• 6.1 本文主要研究內容與結論70-71
• 6.2 本文主要創(chuàng)新點71
• 6.3 本文中不足和尚待解決問題71-72
• 參考文獻72-79
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況79

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