TiAl基自潤滑關節(jié)軸承制備及摩擦磨損機理研究
發(fā)布時間：2021-12-01 21:24
隨著航空航天和汽車行業(yè)快速發(fā)展,對關節(jié)軸承在高溫、重載等復雜使役環(huán)境下的安全使用提出更高的要求。亟需制備能夠在復雜使役環(huán)境下使用具有自潤滑特性的固體自潤滑復合材料以解決關節(jié)軸承的磨損失效。TiAl基合金具有比重輕、強度高,在高溫時仍可保持足夠高的強度和剛度,同時具有良好的抗蠕變和極高的抗氧化性,是理想的基體材料。CaF2和Ba F2從500℃開始具有潤滑性,且高溫抗氧化性極高,可以使用到900℃而不會因氧化失效。62%BaF2-38%CaF2共晶體具有更低的熔點和剪切力,因此比單種使用CaF2或BaF2的潤滑性能更好。本課題以Ti44Al2Cr8Nb3V0.5B0.5Al2O3合金粉末為基體材料,添加固體潤滑劑62%BaF2-38%CaF2共晶體,采用真空熱壓燒結技術制備TiAl基高溫自潤滑復合材料。采用掃描電子顯微鏡（SEM）和能譜分析儀（EDS）觀察材料磨損前后微觀形貌的變化及分析其成分組成。研究62%Ba F2-38%CaF2共晶體含量對TiAl基自潤滑復合材料的摩擦磨損性能的影響以及室溫工況下對硬度、相對密度、抗拉強度、延伸率和沖擊韌性的影響。結果表明:隨著62%BaF2-38...
【文章來源】：濟南大學山東省
【文章頁數】：69 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
關節(jié)軸承的結構
圖1.2 TiAl基合金在航空發(fā)動機上的應用等[24]利用金屬模鑄造技術制備出Ti48Al2Cr2Nb合金483Q發(fā)動驗證明，其滿足發(fā)動機性能要求，Ti48Al2Cr2Nb合金適合作為材料。據報道[ 25]，汽車發(fā)動機裝配TiAl合金閥門可使彈簧力和降低25%，氣閥桿力降低45%，凸輪軸驅動扭矩至少降低30%軸設計輕量化，使整個氣門傳動機構的零件進一步輕量化和優(yōu)燃油消耗降低1%，綜合節(jié)能大于5%，從而顯著地降低噪聲和綜合性能。從1998年，日本開始在Lancer高級轎車上使用TiA已超過20000輛轎車裝配TiAl基渦輪增壓器[26]。[27]，美國GE公司鑄造Ti48Al2Cr2Nb合金低壓渦輪葉片安裝在功通過1500次模擬循環(huán)飛行；Ti48Al2Cr2Nb合金低壓渦輪葉可使發(fā)動機減重72.5kg，2012年配備該發(fā)動機的飛機首飛，首發(fā)動機上的應用。該TiAl基合金厚截面鑄件室溫延伸率可達2
TiAl 基自潤滑關節(jié)軸承制備及摩擦磨損機理研究l 粉末、Cr 粉末、Nb 粉末、V 粉末、B 粉末、Al2O30.5B0.5Al2O3進行混合，添加質量分數分別為 5%、劑 62%BaF2-38%CaF2共晶體，運用 KE-2L 型變頻球磨罐材質為不銹鋼充入惰性氣體氬氣保護，以防氧化鋁球，球粉質量比為 10:1，球磨時間為 4h，
【參考文獻】：
期刊論文
[1]關于推力關節(jié)軸承加工工藝的研究[J]. 陳冠杰. 企業(yè)技術開發(fā). 2015(21)
[2]TiAl合金的制備及應用現狀[J]. 劉娣,張利軍,米磊,郭凱,薛祥義. 鈦工業(yè)進展. 2014(04)
[3]Friction and Wear Properties of TiAl and Ti2AlN/TiAl Composites at High Temperature[J]. 孫東立,SUN Tao,WANG Qing,HAN Xiuli,GUO Linlin. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2013(05)
[4]整體型外圈關節(jié)軸承成形技術現狀及發(fā)展趨勢[J]. 陳繼剛,楊育林,夏振偉,崔淋淋. 軸承. 2013(09)
[5]Fe-Ni基高溫自潤滑復合材料摩擦磨損特性研究[J]. 郭志成,李長生,唐華,閻逢元,孫建榮,劉金銀子. 摩擦學學報. 2013(03)
[6]Wear Behavior of Cold Pressed and Sintered Al2O3/TiC/CaF2-Al2O3/TiC Laminated Ceramic Composite[J]. Xuefeng YANG,Jian CHENG,Peilong SONG,Shouren WANG,Liying YANG,Yanjun WANG,Ken MAO. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2013(02)
[7]推力關節(jié)軸承加工研究[J]. 曲新靜. 機電信息. 2013(06)
[8]Ni3Al基自潤滑復合材料摩擦學性能的研究[J]. 徐建林,閆成旗,朱圣宇,楊軍,畢秦嶺. 摩擦學學報. 2012(06)
[9]金屬基固體自潤滑復合材料的研究進展[J]. 王常川,王日初,彭超群,馮艷,韋小鳳. 中國有色金屬學報. 2012(07)
[10]規(guī)則多孔銅基自潤滑材料的干摩擦磨損性能[J]. 申芳華,李再久,楊天武,金青林,蔣業(yè)華,周榮. 摩擦學學報. 2012(02)
博士論文
[1]Ni-W-Cr系列高溫自潤滑復合材料及其軸承的制備與摩擦學特性[D]. 孫建榮.江蘇大學 2014
[2]TiB2/Al復合材料的自潤滑機理研究[D]. 田首夫.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]原位反應自潤滑陶瓷刀具的設計開發(fā)及其減摩機理研究[D]. 李彬.山東大學 2010
[4]TiAl基合金的制備及高溫變形行為研究[D]. 劉彬.中南大學 2008
[5]高溫自潤滑TiAl基合金的制備及其性能研究[D]. 楊麗穎.武漢理工大學 2008
碩士論文
[1]基于紅外測溫方法的關節(jié)軸承摩擦溫度場研究[D]. 王禮飛.合肥工業(yè)大學 2015
[2]粉末冶金A1CuMgSi材料的制備工藝及性能研究[D]. 黨文龍.北京有色金屬研究總院 2014
[3]鐵基高溫自潤滑材料的制備及其摩擦學特性研究[D]. 郭俊德.蘭州理工大學 2014
[4]鈦鋁基自潤滑復合材料的摩擦學特性研究[D]. 徐增師.武漢理工大學 2013
[5]TiAl基合金粉末冶金及組織性能研究[D]. 張弘飛.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[6]BN/Ni（Cr）自潤滑復合材料的制備工藝及其組織和性能研究[D]. 蔣冰玉.中南大學 2009
[7]機械合金化與熱壓燒結制備TiAl基合金的研究[D]. 王天國.武漢理工大學 2006
本文編號：3527082
【文章來源】：濟南大學山東省
【文章頁數】：69 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
關節(jié)軸承的結構
圖1.2 TiAl基合金在航空發(fā)動機上的應用等[24]利用金屬模鑄造技術制備出Ti48Al2Cr2Nb合金483Q發(fā)動驗證明，其滿足發(fā)動機性能要求，Ti48Al2Cr2Nb合金適合作為材料。據報道[ 25]，汽車發(fā)動機裝配TiAl合金閥門可使彈簧力和降低25%，氣閥桿力降低45%，凸輪軸驅動扭矩至少降低30%軸設計輕量化，使整個氣門傳動機構的零件進一步輕量化和優(yōu)燃油消耗降低1%，綜合節(jié)能大于5%，從而顯著地降低噪聲和綜合性能。從1998年，日本開始在Lancer高級轎車上使用TiA已超過20000輛轎車裝配TiAl基渦輪增壓器[26]。[27]，美國GE公司鑄造Ti48Al2Cr2Nb合金低壓渦輪葉片安裝在功通過1500次模擬循環(huán)飛行；Ti48Al2Cr2Nb合金低壓渦輪葉可使發(fā)動機減重72.5kg，2012年配備該發(fā)動機的飛機首飛，首發(fā)動機上的應用。該TiAl基合金厚截面鑄件室溫延伸率可達2
TiAl 基自潤滑關節(jié)軸承制備及摩擦磨損機理研究l 粉末、Cr 粉末、Nb 粉末、V 粉末、B 粉末、Al2O30.5B0.5Al2O3進行混合，添加質量分數分別為 5%、劑 62%BaF2-38%CaF2共晶體，運用 KE-2L 型變頻球磨罐材質為不銹鋼充入惰性氣體氬氣保護，以防氧化鋁球，球粉質量比為 10:1，球磨時間為 4h，
【參考文獻】：
期刊論文
[1]關于推力關節(jié)軸承加工工藝的研究[J]. 陳冠杰. 企業(yè)技術開發(fā). 2015(21)
[2]TiAl合金的制備及應用現狀[J]. 劉娣,張利軍,米磊,郭凱,薛祥義. 鈦工業(yè)進展. 2014(04)
[3]Friction and Wear Properties of TiAl and Ti2AlN/TiAl Composites at High Temperature[J]. 孫東立,SUN Tao,WANG Qing,HAN Xiuli,GUO Linlin. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2013(05)
[4]整體型外圈關節(jié)軸承成形技術現狀及發(fā)展趨勢[J]. 陳繼剛,楊育林,夏振偉,崔淋淋. 軸承. 2013(09)
[5]Fe-Ni基高溫自潤滑復合材料摩擦磨損特性研究[J]. 郭志成,李長生,唐華,閻逢元,孫建榮,劉金銀子. 摩擦學學報. 2013(03)
[6]Wear Behavior of Cold Pressed and Sintered Al2O3/TiC/CaF2-Al2O3/TiC Laminated Ceramic Composite[J]. Xuefeng YANG,Jian CHENG,Peilong SONG,Shouren WANG,Liying YANG,Yanjun WANG,Ken MAO. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2013(02)
[7]推力關節(jié)軸承加工研究[J]. 曲新靜. 機電信息. 2013(06)
[8]Ni3Al基自潤滑復合材料摩擦學性能的研究[J]. 徐建林,閆成旗,朱圣宇,楊軍,畢秦嶺. 摩擦學學報. 2012(06)
[9]金屬基固體自潤滑復合材料的研究進展[J]. 王常川,王日初,彭超群,馮艷,韋小鳳. 中國有色金屬學報. 2012(07)
[10]規(guī)則多孔銅基自潤滑材料的干摩擦磨損性能[J]. 申芳華,李再久,楊天武,金青林,蔣業(yè)華,周榮. 摩擦學學報. 2012(02)
博士論文
[1]Ni-W-Cr系列高溫自潤滑復合材料及其軸承的制備與摩擦學特性[D]. 孫建榮.江蘇大學 2014
[2]TiB2/Al復合材料的自潤滑機理研究[D]. 田首夫.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]原位反應自潤滑陶瓷刀具的設計開發(fā)及其減摩機理研究[D]. 李彬.山東大學 2010
[4]TiAl基合金的制備及高溫變形行為研究[D]. 劉彬.中南大學 2008
[5]高溫自潤滑TiAl基合金的制備及其性能研究[D]. 楊麗穎.武漢理工大學 2008
碩士論文
[1]基于紅外測溫方法的關節(jié)軸承摩擦溫度場研究[D]. 王禮飛.合肥工業(yè)大學 2015
[2]粉末冶金A1CuMgSi材料的制備工藝及性能研究[D]. 黨文龍.北京有色金屬研究總院 2014
[3]鐵基高溫自潤滑材料的制備及其摩擦學特性研究[D]. 郭俊德.蘭州理工大學 2014
[4]鈦鋁基自潤滑復合材料的摩擦學特性研究[D]. 徐增師.武漢理工大學 2013
[5]TiAl基合金粉末冶金及組織性能研究[D]. 張弘飛.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[6]BN/Ni（Cr）自潤滑復合材料的制備工藝及其組織和性能研究[D]. 蔣冰玉.中南大學 2009
[7]機械合金化與熱壓燒結制備TiAl基合金的研究[D]. 王天國.武漢理工大學 2006
本文編號：3527082
本文鏈接：http://sikaile.net/projectlw/yjlw/3527082.html
