复杂黄铜表面滚压形变强化及其对表面性能的影响
发布时间：2021-04-22 17:02
我国是铜资源消费大国,每年生产的铜制品占全球铜制品总产量的大约50%。然而我国铜矿查明量仅占世界总储量的4.6%,因此需要进一步提高铜合金的综合性能和使用效率。面滚压形变强化技术不改变材料表面的化学成分,直接在基体材料表面上进行冷加工,材料表层组织结构的变化呈梯度连续性变化,不存在结合力不牢脱落的问题,另外材料表面形变强化用到的设备简单廉价、工艺操作方便和效果显著。用该方法提高铜合金的性能具有一定的研究和应用价值。论文用铜合金中使用最广泛的复杂黄铜为实验材料,通过滚压对复杂黄铜进行表面形变强化,然后利用扫描电子显微镜（SEM）、金相显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、白光干涉仪、硬度机、UMT-2多功能摩擦磨损机和电化学工作站等分析测试设备对铜合金表面微观组织结构和各性能进行分析研究,得到以下主要结论:（1）当主轴转速为450 r/min,压入量为1 mm,进给速度为0.14 mm/r时,形变层深度大约180μm,在最表层的90μm内,β和α相晶粒严重碎化,晶界模糊,硅锰强化相镶嵌其中,平行于表面排列。90-180μm范围内β相压扁被拉长,α相和硅锰强化相沿晶界分布。（2）复杂黄铜...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 铜合金的概述
1.2.1 铜合金的分类
1.2.2 黄铜的组织结构
1.3 表面滚压强化技术
1.3.1 滚压工艺简介
1.3.2 表面滚压形变强化的机理
1.3.3 滚压强化技术的发展历程
1.3.4 滚压强化的发展趋势和存在的问题
1.4 表面形变强化对材料性能的影响
1.4.1 表面形变强化对耐磨性能的影响
1.4.2 表面形变强化对材料腐蚀性能影响
1.5 研究课题的提出
1.5.1 研究的目的和意义
1.5.2 研究的主要内容
第二章 实验材料及研究方法
2.1 实验材料
2.2 表面滚压形变强化工艺
2.3 性能测试方法
2.3.1 表面微观组织结构
2.3.2 X射线衍射
2.3.3 表面粗糙度测量方法及设备
2.3.4 显微硬度的检测及设备
2.3.5 摩擦磨损实验方法及设备
2.3.6 电化学腐蚀实验及设备
第三章 复杂黄铜表面滚压强层微观组织、表面粗糙度及硬度
3.1 前言
3.2 滚压强化对表面微观组织结构影响
3.2.1 表层微观组织结构特点
3.2.2 表面变形层的择优取向分析
3.3 表面滚压强化微观机理探讨
3.4 滚压工艺参数对表面粗糙度影响
3.4.1 压入量对粗糙度的影响
3.4.2 主轴转速对表面粗糙度影响
3.4.3 进给速度对表面粗糙度的影响
3.5 滚压工艺参数对试样显微硬度的影响
3.5.1 不同主轴转速对显微硬度影响
3.5.2 不同压入量对表层显微硬度的影响
3.6 小结
第四章 滚压强化对复杂黄铜摩擦磨损性能的影响
4.1 前言
4.2 滚压强化对复杂黄铜油润滑滑动摩擦性能影响
4.2.1 摩擦系数和磨损率
4.2.2 磨痕形貌和磨损机制分析
4.3 不同主轴转速对滚压试样摩擦磨损性能影响
4.3.1 摩擦系数和磨损率
4.3.2 磨损形貌和机制的分析
4.4 小结
第五章 表面滚压强化对复杂黄铜腐蚀性能影响
5.1 前言
5.2 黄铜脱锌腐蚀的机理
5.3 电化学腐蚀行为
5.4 小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声表面滚压处理对45钢摩擦学性能的影响及机理[J]. 张飞,赵运才. 机械工程材料. 2017(08)
[2]温滚压对H13钢疲劳寿命的影响研究[J]. 贺哲龙,雷丽萍,曾攀. 塑性工程学报. 2017(01)
[3]表面纳米化对316L不锈钢干摩擦性能的影响[J]. 杨诗婷,邢永明,姜爱峰,郎风超,李继军. 表面技术. 2016(10)
[4]表面纳米化对316L不锈钢摩擦磨损性能的影响[J]. 张新锋. 铸造技术. 2015(10)
[5]表面纳米化对β型钛合金耐腐蚀性能的影响（英文）[J]. 金磊,崔文芳,宋秀,刘刚,周廉. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(08)
[6]Q235钢表面纳米化的电化学腐蚀行为[J]. 王宁,杜华云,安艳丽,卫英慧. 热加工工艺. 2014(06)
[7]表面滚压强化技术研究与应用进展[J]. 何嘉武,马世宁,巴德玛. 装甲兵工程学院学报. 2013(03)
[8]滚压有限元模型数值模拟[J]. 刘福超,雷丽萍,曾攀. 塑性工程学报. 2012(02)
[9]表面纳米化Al-Zn-Mg合金的耐电化学腐蚀性能研究[J]. 马晋芳. 建材技术与应用. 2011(04)
[10]金属零件表面滚压强化技术的现状与展望[J]. 周航,周旭东,周宛. 工具技术. 2009(12)
博士论文
[1]剧烈塑性滚压梯度超细晶结构的研究[D]. 李宁.华南理工大学 2015
[2]新常态下中国铜资源供需前景分析与预测[D]. 周平.中国地质大学(北京) 2015
[3]激光冲击强化AZ31镁合金的腐蚀性能研究[D]. 李兴成.江苏大学 2014
[4]不锈钢表面纳米化对应力腐蚀敏感性影响的小冲杆试验研究[D]. 白涛.华东理工大学 2013
[5]超声表面滚压加工改善40Cr钢综合性能研究[D]. 王婷.天津大学 2009
硕士论文
[1]超声滚压机理分析及实验研究[D]. 衣春杰.青岛科技大学 2016
[2]超声滚压加工对改善金属表面性能的研究[D]. 刘洁.青岛科技大学 2013
[3]表面纳米化对Zr-4合金腐蚀性能的影响研究[D]. 叶林凤.广西大学 2008
本文编号：3154139
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 铜合金的概述
1.2.1 铜合金的分类
1.2.2 黄铜的组织结构
1.3 表面滚压强化技术
1.3.1 滚压工艺简介
1.3.2 表面滚压形变强化的机理
1.3.3 滚压强化技术的发展历程
1.3.4 滚压强化的发展趋势和存在的问题
1.4 表面形变强化对材料性能的影响
1.4.1 表面形变强化对耐磨性能的影响
1.4.2 表面形变强化对材料腐蚀性能影响
1.5 研究课题的提出
1.5.1 研究的目的和意义
1.5.2 研究的主要内容
第二章 实验材料及研究方法
2.1 实验材料
2.2 表面滚压形变强化工艺
2.3 性能测试方法
2.3.1 表面微观组织结构
2.3.2 X射线衍射
2.3.3 表面粗糙度测量方法及设备
2.3.4 显微硬度的检测及设备
2.3.5 摩擦磨损实验方法及设备
2.3.6 电化学腐蚀实验及设备
第三章 复杂黄铜表面滚压强层微观组织、表面粗糙度及硬度
3.1 前言
3.2 滚压强化对表面微观组织结构影响
3.2.1 表层微观组织结构特点
3.2.2 表面变形层的择优取向分析
3.3 表面滚压强化微观机理探讨
3.4 滚压工艺参数对表面粗糙度影响
3.4.1 压入量对粗糙度的影响
3.4.2 主轴转速对表面粗糙度影响
3.4.3 进给速度对表面粗糙度的影响
3.5 滚压工艺参数对试样显微硬度的影响
3.5.1 不同主轴转速对显微硬度影响
3.5.2 不同压入量对表层显微硬度的影响
3.6 小结
第四章 滚压强化对复杂黄铜摩擦磨损性能的影响
4.1 前言
4.2 滚压强化对复杂黄铜油润滑滑动摩擦性能影响
4.2.1 摩擦系数和磨损率
4.2.2 磨痕形貌和磨损机制分析
4.3 不同主轴转速对滚压试样摩擦磨损性能影响
4.3.1 摩擦系数和磨损率
4.3.2 磨损形貌和机制的分析
4.4 小结
第五章 表面滚压强化对复杂黄铜腐蚀性能影响
5.1 前言
5.2 黄铜脱锌腐蚀的机理
5.3 电化学腐蚀行为
5.4 小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声表面滚压处理对45钢摩擦学性能的影响及机理[J]. 张飞,赵运才. 机械工程材料. 2017(08)
[2]温滚压对H13钢疲劳寿命的影响研究[J]. 贺哲龙,雷丽萍,曾攀. 塑性工程学报. 2017(01)
[3]表面纳米化对316L不锈钢干摩擦性能的影响[J]. 杨诗婷,邢永明,姜爱峰,郎风超,李继军. 表面技术. 2016(10)
[4]表面纳米化对316L不锈钢摩擦磨损性能的影响[J]. 张新锋. 铸造技术. 2015(10)
[5]表面纳米化对β型钛合金耐腐蚀性能的影响（英文）[J]. 金磊,崔文芳,宋秀,刘刚,周廉. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(08)
[6]Q235钢表面纳米化的电化学腐蚀行为[J]. 王宁,杜华云,安艳丽,卫英慧. 热加工工艺. 2014(06)
[7]表面滚压强化技术研究与应用进展[J]. 何嘉武,马世宁,巴德玛. 装甲兵工程学院学报. 2013(03)
[8]滚压有限元模型数值模拟[J]. 刘福超,雷丽萍,曾攀. 塑性工程学报. 2012(02)
[9]表面纳米化Al-Zn-Mg合金的耐电化学腐蚀性能研究[J]. 马晋芳. 建材技术与应用. 2011(04)
[10]金属零件表面滚压强化技术的现状与展望[J]. 周航,周旭东,周宛. 工具技术. 2009(12)
博士论文
[1]剧烈塑性滚压梯度超细晶结构的研究[D]. 李宁.华南理工大学 2015
[2]新常态下中国铜资源供需前景分析与预测[D]. 周平.中国地质大学(北京) 2015
[3]激光冲击强化AZ31镁合金的腐蚀性能研究[D]. 李兴成.江苏大学 2014
[4]不锈钢表面纳米化对应力腐蚀敏感性影响的小冲杆试验研究[D]. 白涛.华东理工大学 2013
[5]超声表面滚压加工改善40Cr钢综合性能研究[D]. 王婷.天津大学 2009
硕士论文
[1]超声滚压机理分析及实验研究[D]. 衣春杰.青岛科技大学 2016
[2]超声滚压加工对改善金属表面性能的研究[D]. 刘洁.青岛科技大学 2013
[3]表面纳米化对Zr-4合金腐蚀性能的影响研究[D]. 叶林凤.广西大学 2008
本文编号：3154139
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