粉末燒結Fe-Cu多元合金的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-09-25 17:42
鐵合金具有優(yōu)良的力學性能,但導電性能較差;而銅合金與鐵合金相比,其導電性能較好,力學性能較差。Fe-Cu多元合金則同時兼具良好的力學性能和導電性能。本文采用粉末燒結技術制備Fe-Cu多元合金,具體工藝流程為:先用內氧化法制備Gd2O3顆粒增強的Cu合金粉末,然后將質量分數(shù)為30%的Cu合金粉末和質量分數(shù)為70%的預合金鐵粉均勻混合,混合均勻后把混合粉末放入管式還原爐中還原,還原完成后把混合粉末裝入石墨模具中,并在粉末熱壓燒結爐中燒結,燒結完成后對燒結試樣進行調質處理。優(yōu)化的燒結工藝為:燒結溫度1070oC,燒結時間30min,燒結壓力30MPa。優(yōu)化的調質工藝為:880oC淬火,保溫30min,620oC回火,保溫1h。試驗結果表明,調質處理后得到回火索氏體組織,等軸狀的鐵素體基體上均勻彌散的分布著Cr7C3、MoC、Fe3C顆粒,很好的起到了強化作用,內氧化生成的Gd2O3顆粒細小,尺寸在50100nm之間,均勻彌散的分布在銅基體上,且與Cu基體之間結合良好。采用此種工藝制備的Fe-Cu多元合金,塑韌性得到良好的配好,其抗拉強度達到840MPa,延伸率達到9.2...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRCT
第1章 緒論
1.1 粉末冶金和內氧化技術
1.1.1 粉末冶金技術
1.1.2 內氧化技術
1.2 Fe-Cu多元合金的制備工藝
1.2.1 熔煉鑄造法
1.2.2 機械合金化法
1.2.3 粉末燒結法
1.3 Fe-Cu合金性能
1.3.1 合金元素作用及加入方式對Fe-Cu合金性能的影響
1.3.2 載流摩擦磨損
1.4 本課題研究思路及內容
第2章 試驗方案及儀器
2.1 試驗方案
2.1.1 試驗原料
2.1.2 試驗流程
2.1.3 熱壓燒結試驗
2.1.4 調質處理
2.2 Fe-Cu多元合金性能檢測
2.2.1 Fe-Cu多元合金抗拉強度測試
2.2.2 Fe-Cu多元合金導電性能測試
2.2.3 Fe-Cu多元合金密度測試
2.2.4 Fe-Cu多元合金硬度的測試
2.2.5 Fe-Cu多元合金高速載流摩擦磨損性能測試
2.3 Fe-Cu多元合金組織結構分析
2.3.1 金相觀察分析
2.3.2 X射線分析
2.3.3 掃描電鏡分析
2.3.4 透射電鏡分析
2.3.5 其他儀器設備
第3章 Fe-Cu多元合金燒結工藝的制定
3.1 Gd_2O_3顆粒增強銅基復合粉末的制備
3.2 Fe-Cu多元合金熱壓燒結工藝的制定
3.2.1 混料工藝的制定
3.2.2 還原工藝的制定
3.2.3 熱壓燒結工藝的制定
3.3 本章小結
第4章 調質處理工藝的制定
4.1 調質工藝參數(shù)的制定
4.2 調質處理對Fe-Cu多元合金性能的影響
4.2.1 調質處理對Fe-Cu多元合金力學性能的影響
4.2.2 調質處理對Fe-Cu多元合金物理性能的影響
4.3 調質處理對Fe-Cu多元合金組織結構的影響
4.3.1 物相分析
4.3.2 斷口形貌分析
4.3.3 顯微結構分析
4.4 本章小結
第5章 Fe-Cu多元合金的高速載流摩擦磨損性能
5.1 試驗參數(shù)與結果
5.2 電流和滑動速度對Fe-Cu多元合金耐磨性的影響
5.2.1 摩擦系數(shù)
5.2.2 磨損率
5.3 磨損形貌及磨損機制分析
5.3.1 磨損形貌分析
5.3.2 磨損機制分析
5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鑄造方法和正火對Fe-Cu合金組織和切削加工性能的影響[J]. 陳軍,張強. 金屬熱處理. 2015(08)
[2]調質處理對低碳微合金鋼組織與力學性能的影響[J]. 陳康,左秀榮,李源,趙鵬翔,邱躍龍,張展展. 金屬熱處理. 2014(09)
[3]Fe-Cu合金的組織、力學性能和電磁性能[J]. 姚秀榮,馬晶,曹君慈,李偉力,劉兆晶. 哈爾濱理工大學學報. 2012(03)
[4]粉末冶金高速鋼[J]. 賈成廠,吳立志. 金屬世界. 2012(02)
[5]34CrNi3Mo鋼熱處理工藝正交試驗與優(yōu)化[J]. 劉雷,李培耀. 熱加工工藝. 2011(02)
[6]Fe-Cu合金的微觀形貌及其電磁性能研究[J]. 劉繼華,楊應斌. 新技術新工藝. 2006(10)
[7]Surface Ferrite Grain Refinement and Mechanical Properties of Low Carbon Steel Plates[J]. FAN Jian-wen1, DAI Xiao-li1, XIE Rui-ping1, ZHANG Wei-xu1, WANG Zu-bin2 (1. Shougang Research Institute of Technology, Shougang Group Corporation, Beijing 100041, China; 2. Chinese Society for Metals, Beijing 100011, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2006(04)
[8]成分配比對Fe-Cu-β燒結材料性能的影響[J]. 吳慶定,胡勁松,王豐華. 中南林學院學報. 2005(03)
[9]Fabrication and properties of low oxygen grade Al2O3 dispersion strengthened copper alloy[J]. 程建奕,汪明樸,李周,王艷輝,肖從文,洪斌. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2004(01)
[10]內氧化法制備的Cu-Al2O3合金的顯微組織與性能[J]. 程建奕,汪明樸,鐘衛(wèi)佳,王艷輝,李周,洪斌,熊曉明,曹先杰. 金屬熱處理學報. 2003(01)
博士論文
[1]載流摩擦磨損機理研究[D]. 董霖.西南交通大學 2008
碩士論文
[1]粉末冶金Fe-C-Cu-Cr-Mn材料組織與性能研究[D]. 周建仁.華南理工大學 2014
[2]Fe-Ni-Mo-Cr系燒結低合金鋼組織與性能研究[D]. 張林祥.中南大學 2013
[3]機械合金化對Fe-Cu復合粉末固相燒結及性能的影響[D]. 李曉普.燕山大學 2006
[4]Fe-Cu合金的制備及結構和性質研究[D]. 劉立華.延邊大學 2000
本文編號:3410165
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRCT
第1章 緒論
1.1 粉末冶金和內氧化技術
1.1.1 粉末冶金技術
1.1.2 內氧化技術
1.2 Fe-Cu多元合金的制備工藝
1.2.1 熔煉鑄造法
1.2.2 機械合金化法
1.2.3 粉末燒結法
1.3 Fe-Cu合金性能
1.3.1 合金元素作用及加入方式對Fe-Cu合金性能的影響
1.3.2 載流摩擦磨損
1.4 本課題研究思路及內容
第2章 試驗方案及儀器
2.1 試驗方案
2.1.1 試驗原料
2.1.2 試驗流程
2.1.3 熱壓燒結試驗
2.1.4 調質處理
2.2 Fe-Cu多元合金性能檢測
2.2.1 Fe-Cu多元合金抗拉強度測試
2.2.2 Fe-Cu多元合金導電性能測試
2.2.3 Fe-Cu多元合金密度測試
2.2.4 Fe-Cu多元合金硬度的測試
2.2.5 Fe-Cu多元合金高速載流摩擦磨損性能測試
2.3 Fe-Cu多元合金組織結構分析
2.3.1 金相觀察分析
2.3.2 X射線分析
2.3.3 掃描電鏡分析
2.3.4 透射電鏡分析
2.3.5 其他儀器設備
第3章 Fe-Cu多元合金燒結工藝的制定
3.1 Gd_2O_3顆粒增強銅基復合粉末的制備
3.2 Fe-Cu多元合金熱壓燒結工藝的制定
3.2.1 混料工藝的制定
3.2.2 還原工藝的制定
3.2.3 熱壓燒結工藝的制定
3.3 本章小結
第4章 調質處理工藝的制定
4.1 調質工藝參數(shù)的制定
4.2 調質處理對Fe-Cu多元合金性能的影響
4.2.1 調質處理對Fe-Cu多元合金力學性能的影響
4.2.2 調質處理對Fe-Cu多元合金物理性能的影響
4.3 調質處理對Fe-Cu多元合金組織結構的影響
4.3.1 物相分析
4.3.2 斷口形貌分析
4.3.3 顯微結構分析
4.4 本章小結
第5章 Fe-Cu多元合金的高速載流摩擦磨損性能
5.1 試驗參數(shù)與結果
5.2 電流和滑動速度對Fe-Cu多元合金耐磨性的影響
5.2.1 摩擦系數(shù)
5.2.2 磨損率
5.3 磨損形貌及磨損機制分析
5.3.1 磨損形貌分析
5.3.2 磨損機制分析
5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鑄造方法和正火對Fe-Cu合金組織和切削加工性能的影響[J]. 陳軍,張強. 金屬熱處理. 2015(08)
[2]調質處理對低碳微合金鋼組織與力學性能的影響[J]. 陳康,左秀榮,李源,趙鵬翔,邱躍龍,張展展. 金屬熱處理. 2014(09)
[3]Fe-Cu合金的組織、力學性能和電磁性能[J]. 姚秀榮,馬晶,曹君慈,李偉力,劉兆晶. 哈爾濱理工大學學報. 2012(03)
[4]粉末冶金高速鋼[J]. 賈成廠,吳立志. 金屬世界. 2012(02)
[5]34CrNi3Mo鋼熱處理工藝正交試驗與優(yōu)化[J]. 劉雷,李培耀. 熱加工工藝. 2011(02)
[6]Fe-Cu合金的微觀形貌及其電磁性能研究[J]. 劉繼華,楊應斌. 新技術新工藝. 2006(10)
[7]Surface Ferrite Grain Refinement and Mechanical Properties of Low Carbon Steel Plates[J]. FAN Jian-wen1, DAI Xiao-li1, XIE Rui-ping1, ZHANG Wei-xu1, WANG Zu-bin2 (1. Shougang Research Institute of Technology, Shougang Group Corporation, Beijing 100041, China; 2. Chinese Society for Metals, Beijing 100011, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2006(04)
[8]成分配比對Fe-Cu-β燒結材料性能的影響[J]. 吳慶定,胡勁松,王豐華. 中南林學院學報. 2005(03)
[9]Fabrication and properties of low oxygen grade Al2O3 dispersion strengthened copper alloy[J]. 程建奕,汪明樸,李周,王艷輝,肖從文,洪斌. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2004(01)
[10]內氧化法制備的Cu-Al2O3合金的顯微組織與性能[J]. 程建奕,汪明樸,鐘衛(wèi)佳,王艷輝,李周,洪斌,熊曉明,曹先杰. 金屬熱處理學報. 2003(01)
博士論文
[1]載流摩擦磨損機理研究[D]. 董霖.西南交通大學 2008
碩士論文
[1]粉末冶金Fe-C-Cu-Cr-Mn材料組織與性能研究[D]. 周建仁.華南理工大學 2014
[2]Fe-Ni-Mo-Cr系燒結低合金鋼組織與性能研究[D]. 張林祥.中南大學 2013
[3]機械合金化對Fe-Cu復合粉末固相燒結及性能的影響[D]. 李曉普.燕山大學 2006
[4]Fe-Cu合金的制備及結構和性質研究[D]. 劉立華.延邊大學 2000
本文編號:3410165
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