Javítva a fáradtságállóságot és a kopásállóságot Acél réz-kompozit csapágylemez egy összetett multidiszciplináris probléma, amely átfogó megfontolást igényel több szempontból, például az anyagtervezés, az interfész optimalizálása, a gyártási folyamat és a felületkezelés. Az alábbiakban bemutatunk néhány konkrét módszert és technikai utat:
1. Az interfész kötési szilárdságának optimalizálása
Interfész mikroszerkezet -szabályozás: Az acél és a réz közötti interfész kötési szilárdsága közvetlenül befolyásolja a kompozit anyag általános teljesítményét. A mikroszerkezet optimalizálásával az interfészen (például a porozitás csökkentése és a törékeny fázisképződés elkerülése), a fáradtság -ellenállás jelentősen javítható.
Módszer:
A robbanásveszélyes hegesztés vagy a forró gördülő kompozit folyamat során szigorúan szabályozza a hőmérsékletet, a nyomás és a hűtési sebességet, hogy elősegítse a fémkohászati kötést, nem pedig a mechanikai kötést.
Bemutatjuk egy közbenső átmeneti réteg (például nikkel, titán vagy alumínium) stabil intermetall -vegyületet diffúziós reakción keresztül, és fokozza az interfész kötési erőt.
Kémiai összetétel kialakítása: A megfelelő mennyiségű ötvözet (például CR, MO, AL) bevezetése az interfész területén javíthatja az interfész szilárdságát szilárd oldat -erősítő vagy csapadék -erősítő mechanizmus révén.
2. Válassza ki a megfelelő rézréteg vastagságát és eloszlását
A rézréteg vastagsága fontos hatással van a kompozit csapágylemez fáradtságállóságára és kopásállóságára. A túl vastag rézréteg nem megfelelő terhelési képességhez vezethet, míg a túl vékony rézréteg csökkentheti a hővezető képességet és a kenési hatást.
Optimalizálási stratégia:
A tényleges munkakörülmények szerint az optimális rézréteg vastagságát véges elem -elemzéssel és kísérleti ellenőrzéssel határozzuk meg.
Növelje a rézréteg vastagságát a nagy feszültségterületeken, hogy jobb kenési teljesítményt biztosítson, miközben csökkenti a rézréteg vastagságát az alacsony feszültségterületeken, hogy csökkentse a költségeket.
3. felületi módosítási technológia
A felületmódosítás az egyik legfontosabb eszköz a kopásállóság javításához. A rézréteg felületére bevonási vagy módosítási kezelés alkalmazásával tribológiai tulajdonságai jelentősen javíthatók.
Módszer:
Lézeres burkolat: A cementált karbid réteg (például a WC-CO) a rézréteg felületére burkolva van, hogy magas keménységű, magas ruhadarab-ellenálló felületréteget képezzen.
Nitriding kezelés: Ion -nitrid vagy gáz nitridálódása a rézréteghez, hogy megkeményedett réteget képezzen a felületi keménység és a kopásállóság javítása érdekében.
Patling Technology: A rézréteg felületén egy nikkel-alapú vagy króm-alapú ötvözet egy rétegének galvanizálása vagy kémiailag bevonása az oxidációs ellenállás és a kopásállóság fokozása érdekében.
Nano bevonat: A fizikai gőzlerakódás (PVD) vagy a kémiai gőzlerakódás (CVD) technológia felhasználásával egy nano-méretű kemény film (például ón, CRN) kerül a felszínre, hogy tovább javítsa a kopásállóságot.
4. Kompozit anyagterv bevezetése
A megerősítő fázis (például szénszál, grafén, alumínium -oxid -részecskék stb.) Bevezetése a rézrétegbe hatékonyan javíthatja szilárdságát és kopásállóságát.
Módszer:
Graphén vagy szén nanocsövek hozzáadása a réz mátrixhoz, kiváló mechanikai tulajdonságai és kenési tulajdonságai felhasználásával a súrlódási együttható csökkentése és a kopásállóság javítása érdekében.
Készítsen elő réz alapú kompozit anyagokat a porkohászat technológiájával, és adjon hozzá kerámia részecskéket (például SIC, Al₂o₃) a keménység és a kopásállóság fokozása érdekében.
5. A gyártási folyamat optimalizálása
A különböző gyártási folyamatok jelentősen befolyásolják a kompozit csapágylemezek teljesítményét. A gyártási folyamat javításával az anyag általános teljesítménye javítható.
Mód:
Robbanáshegesztés: A robbanási energia és a szög pontos ellenőrzésével biztosított az acélkopper felület fémkohászati kötési minősége.
Forró gördülő kompozit: A forró gördülést magas hőmérsékleten és nagy nyomáson végezzük, hogy sűrű fémkohászati kötést képezzenek az acél és a réz között, miközben kiküszöbölik a belső hibákat.
Későbbi hőkezelés: Az izzítás vagy az öregedési kezelés révén a maradék stressz felszabadul, és javul az anyag fáradtságrezisztenciája.
A fenti módszerek átfogó alkalmazásával az acél-réz-kompozit csapágylemez fáradtság-ellenállása és kopásállósága jelentősen javítható, hogy megfeleljen a nagy teljesítményű követelményeknek a különböző munkakörülmények között. Ha egy adott irányhoz részletes vitára van szükség, a kutatási tartalom és a műszaki megoldások tovább finomíthatók.