42CrMo钢/铜合金复合材料的SPS制备及其界面研究

发布时间：2022-02-26 07:50

　　铜合金具有优异的加工性、延展性、耐磨性和导电导热性,在工业生产中是一种常用金属材料,广泛应用于众多领域。柱塞泵里常用的耐磨零件如:转子、滑靴等都是由铜合金材料制成,但与钢相比铜强度低易变形,在恶劣工作条件环境里,常出现严重磨损,导致零件不能达到预期寿命而失效,既影响了设备正常工作又造成铜材料严重浪费,降低经济效益。以铜或铜合金作为基体,钢作为衬层时,制得钢背铜基复合材料零件是一个解决思路。钢材价格相对便宜且具有良好的力学性能、工艺性能,如果可以用铜/钢复合材料代替传统的纯铜或铜合金材料制造零件,将节约大量贵金属铜,从而大幅度降低生产成本;铜/钢复合材料能既兼备铜钢各自性能的优点,又具有良好的综合性能,必将获得广泛应用。本文首先采用座滴法研究了铜合金对42CrMo钢衬底的润湿铺展性能,通过扫描电子显微镜（SEM）、EDS能谱仪对润湿界面显微形貌和元素扩散进行了检测分析,考察了42CrMo钢和铜合金的可连接性。在此基础上,用熔铸法制备42CrMo钢/铅青铜复合材料,并探究分析结合面组织结构特点和元素分布。由SEM图可看出,在铜基体中出现铅块偏聚区域,铅青铜和42CrMo钢结合界面润湿良好,... 

【文章来源】：长安大学陕西省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 铜合金/钢复合材料的研究现状
    1.3 铜/钢双金属的结合界面
        1.3.1 铜/钢双金属结合界面的结合机制
        1.3.2 铜/钢双金属界面的结合类型
    1.4 放电等离子烧结技术
        1.4.1 放电等离子烧结技术简介
        1.4.2 放电等离子烧结技术在材料科学领域的应用
    1.5 研究的主要内容
第二章 试验条件及方法
    2.1 试验原材料
    2.2 试验设备
    2.3 试验方法
        2.3.1 42CrMo钢/铜合金复合材料的SPS辅助连接制备
        2.3.2 42CrMo钢/铜合金复合材料连接性能的表征
        2.3.3 铜合金对42CrMo钢润湿铺展
第三章 铜合金对42CrMo钢的润湿性研究
    3.1 前言
    3.2 试验材料
    3.3 工艺参数制定
    3.4 界面行为
    3.5 本章小结
第四章 熔铸法制备42CrMo钢/铅青铜复合材料界面及覆层微观组织
    4.1 前言
    4.2 试验材料及方法
    4.3 试验结果和分析
        4.3.1 试样制备
        4.3.2 42CrMo钢/铅青铜复合材料结合面组织结构观察
        4.3.3 42CrMo钢/铅青铜复合材料结合面元素分布特点分析
    4.4 本章小结
第五章 42CrMo钢/铜合金复合材料的SPS辅助连接及其界面结构研究
    5.1 前言
    5.2 温度和保温时间对42CrMo钢/铜合金复合材料组织和性能的影响
        5.2.1 温度对42CrMo钢/铜合金复合材料结合界面组织和性能的影响
        5.2.2 保温时间对42CrMo钢/铜合金复合材料结合面组织和性能的影响
    5.3 42CrMo钢/铜合金复合材料SPS辅助连接制备工艺优化
    5.4 42CrMo钢/铜合金复合材料SPS辅助连接界面特征
        5.4.1 42CrMo钢/铜合金复合材料结合面宏观形貌
        5.4.2 过渡层显微组织
        5.4.3 过渡层元素的扩散分布
    5.5 42CrMo钢/铜合金复合材料结合面组织形成机制及力学性能分析
    5.6 本章小结
结论和展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]铜/钢双金属复合制备工艺技术研究现状[J]. 刘越,张太正,孙爱新,朱丽娟.  材料导报. 2015(15)
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硕士论文
[1]铜/钢双金属复合材料的制备及其界面研究[D]. 张太正.沈阳大学 2015
[2]T2铜与1Cr18Ni9Ti不绣钢的双丝焊工艺研究[D]. 姚飞.南京理工大学 2015
[3]高强铜/钢双金属复合导板的成形工艺研究[D]. 张平.武汉科技大学 2012
[4]铜—钢异种金属双丝焊工艺研究[D]. 吴博文.南京理工大学 2009
[5]新型高铝青铜组织及腐蚀磨损行为的研究[D]. 袁利华.兰州理工大学 2005



本文编号：3644260