ZnSnO 3 /Cu电触头材料热变形行为及热挤压工艺研究
发布时间：2021-09-04 15:49
铜基电触头材料目前广泛应用在低压电路开关和断路器上,本文所研究的是一种添加ZnSnO3和稀有金属La的新型铜基电触头材料。传统粉末冶金法制备的电触头材料密度较低,而密度对于材料的综合性能有很大的影响。为了满足电路开关的应用要求,需要对其进行后续致密化处理,目前最常用的致密化工艺是热挤压。金属的高温变形行为可以反映材料内部组织演化规律和热成形性能,因此研究ZnSnO3/Cu电触头材料热变形行为不但对于提高密度和性能有重要的意义,还对于指导热挤压工艺参数选取具有重要意义。本文采用粉末冶金法制备实验所需的试样,然后采用高温热压缩法研究ZnSnO3/Cu电触头材料的热变形行为,之后建立材料的流变应力的本构方程并绘出热加工图,分析得到了合适的热挤压工艺参数范围。通过DEFORM有限元模拟分析,优化了热挤压工艺参数范围,最后进行实际热挤压,分析ZnSnO3/Cu电触头材料的微观组织演化规律、动态再结晶机制和材料的各项性能,最终得到了该材料最佳的热挤压工艺参数范围,指导实际热挤压变形工艺。研究结果表明,在其他变形条件相同时,提高变形温度和降低应变速率都会使材料的流变抗力降低,结合热加工图进行分析,可...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型金属材料高温流变应力-应变曲线图
会出现明显的加工硬化阶段，而在 850～950℃下铜合金流变曲线形状表明发生了充分的动态再结晶。并且随着温度的升高，流变抗力会显著下降，并且温度越高，动态再结晶越充分。对比图 1-2 中(a)、(b)两幅图可以看出应变速率对于热变形行为有一定的影响，随着应变速率的增大，流变应力增加，并且能够发生完全动态再结晶的温度升高。
(1-2)图1-3 材料中系统能量耗散示意图[28](a) 非线性能量耗散；(b) 线性能量耗散在图 1-3 中，G 表示的能量耗散量，如图 1-3 曲线下方区域，J 表示的是耗散协量，如图 1-3 曲线上方区域。这两者之间的关系可以用应变速率敏感指数 m 来表示： |TJlnmG ln ，(1-3)材料内部耗散的能量可以分为动能和势能这两部分，动能部分是通过金属内部位错的运动而消耗，这部分动能转化成热量向耗散，因此它与耗散量 G 相对应
【参考文献】：
期刊论文
[1]热挤压对硼化物增强Mg-Li基复合材料组织与力学性能的影响[J]. 董奇夺,刘志坚,梁茜,陶玉强. 粉末冶金材料科学与工程. 2014(01)
[2]Cu-Cr-Zr-Ce合金热压缩力学行为及热加工图[J]. 李瑞卿,张毅,许倩倩,杨志强,田保红,刘勇. 金属热处理. 2013(11)
[3]挤压比对粉末热挤压制备铝基复合材料组织和力学性能的影响[J]. 马国俊,丁雨田,金培鹏,刘国龙. 中国有色金属学报. 2013(07)
[4]AZ81E镁合金的高温流变应力模型及热加工图研究[J]. 廖慧敏,熊守权,曾明,龙思远. 西华大学学报(自然科学版). 2013(03)
[5]Ti-6Al-4V合金高温变形热加工图的建立与分析[J]. 杨春晖,王举,李楠. 计量与测试技术. 2013(03)
[6]Al-6Mg-0.4Mn-0.2Sc铝合金的高温变形行为及热加工图[J]. 文智,易丹青,王斌,张艳可. 中南大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]U720Li镍基高温合金不同失稳判据的热加工图[J]. 周舸,韩寅奔,曲敬龙,丁桦. 东北大学学报(自然科学版). 2012(05)
[8]Aging characteristic of Cu-0.6Cr-0.15Zr-0.05Mg-0.02Si alloy containing trace rare earth yttrium[J]. YU Fangxin, CHENG Jianyi, and AO Xuewen School of Materials Science and Engineering, Nanchang University, Nanchang 330031, China. Rare Metals. 2011(05)
[9]基于神经网络的7055铝合金流变应力模型和加工图[J]. 闫亮明,沈健,李周兵,李俊鹏,闫晓东,毛柏平. 中国有色金属学报. 2010(07)
[10]Fe-14Co-10Ni合金的高温塑性变形及热加工图[J]. 厉勇,王春旭,刘宪民,田志凌,傅万堂. 材料热处理学报. 2009(06)
博士论文
[1]搅拌铸造SiC颗粒增强镁基复合材料高温变形行为研究[D]. 王晓军.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]热加工图绘制新方法及应用研究[D]. 李春阳.燕山大学 2012
[2]高温合金及钛合金与模具材料接触换热试验研究[D]. 张兴致.大连理工大学 2009
[3]汽车减振器外壳热挤压成形工艺及装置研究[D]. 陈峰伟.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3383553
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型金属材料高温流变应力-应变曲线图
会出现明显的加工硬化阶段，而在 850～950℃下铜合金流变曲线形状表明发生了充分的动态再结晶。并且随着温度的升高，流变抗力会显著下降，并且温度越高，动态再结晶越充分。对比图 1-2 中(a)、(b)两幅图可以看出应变速率对于热变形行为有一定的影响，随着应变速率的增大，流变应力增加，并且能够发生完全动态再结晶的温度升高。
(1-2)图1-3 材料中系统能量耗散示意图[28](a) 非线性能量耗散；(b) 线性能量耗散在图 1-3 中，G 表示的能量耗散量，如图 1-3 曲线下方区域，J 表示的是耗散协量，如图 1-3 曲线上方区域。这两者之间的关系可以用应变速率敏感指数 m 来表示： |TJlnmG ln ，(1-3)材料内部耗散的能量可以分为动能和势能这两部分，动能部分是通过金属内部位错的运动而消耗，这部分动能转化成热量向耗散，因此它与耗散量 G 相对应
【参考文献】：
期刊论文
[1]热挤压对硼化物增强Mg-Li基复合材料组织与力学性能的影响[J]. 董奇夺,刘志坚,梁茜,陶玉强. 粉末冶金材料科学与工程. 2014(01)
[2]Cu-Cr-Zr-Ce合金热压缩力学行为及热加工图[J]. 李瑞卿,张毅,许倩倩,杨志强,田保红,刘勇. 金属热处理. 2013(11)
[3]挤压比对粉末热挤压制备铝基复合材料组织和力学性能的影响[J]. 马国俊,丁雨田,金培鹏,刘国龙. 中国有色金属学报. 2013(07)
[4]AZ81E镁合金的高温流变应力模型及热加工图研究[J]. 廖慧敏,熊守权,曾明,龙思远. 西华大学学报(自然科学版). 2013(03)
[5]Ti-6Al-4V合金高温变形热加工图的建立与分析[J]. 杨春晖,王举,李楠. 计量与测试技术. 2013(03)
[6]Al-6Mg-0.4Mn-0.2Sc铝合金的高温变形行为及热加工图[J]. 文智,易丹青,王斌,张艳可. 中南大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]U720Li镍基高温合金不同失稳判据的热加工图[J]. 周舸,韩寅奔,曲敬龙,丁桦. 东北大学学报(自然科学版). 2012(05)
[8]Aging characteristic of Cu-0.6Cr-0.15Zr-0.05Mg-0.02Si alloy containing trace rare earth yttrium[J]. YU Fangxin, CHENG Jianyi, and AO Xuewen School of Materials Science and Engineering, Nanchang University, Nanchang 330031, China. Rare Metals. 2011(05)
[9]基于神经网络的7055铝合金流变应力模型和加工图[J]. 闫亮明,沈健,李周兵,李俊鹏,闫晓东,毛柏平. 中国有色金属学报. 2010(07)
[10]Fe-14Co-10Ni合金的高温塑性变形及热加工图[J]. 厉勇,王春旭,刘宪民,田志凌,傅万堂. 材料热处理学报. 2009(06)
博士论文
[1]搅拌铸造SiC颗粒增强镁基复合材料高温变形行为研究[D]. 王晓军.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]热加工图绘制新方法及应用研究[D]. 李春阳.燕山大学 2012
[2]高温合金及钛合金与模具材料接触换热试验研究[D]. 张兴致.大连理工大学 2009
[3]汽车减振器外壳热挤压成形工艺及装置研究[D]. 陈峰伟.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3383553
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3383553.html
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