水表壳体铸造铜模具表面处理技术研究

发布时间：2022-07-01 11:01

　　铜合金因具有优良的导电导热性能、耐蚀性能和耐磨性能等特点,被广泛应用于机械、电子和海洋等领域。铜模具铸造具有工艺性能好、尺寸精度高、铸件表面质量好等优点。但铜模具的导热性好,合金溶液冷却速度快,容易发生磨损等失效形式;铸件容易产生气孔、冷隔和浇不足等缺陷。本文针对铜合金水表壳体铸造过程中出现的模具寿命短和铸件表面质量差的问题,研制了一种新型模具表面处理涂料,重点研究了水表壳体模具涂料配方以及喷涂工艺参数对涂层性能的影响。通过实验研究了不同的耐火填料配比对金属型涂料性能的影响。结果表明,当耐火骨料加入量为滑石粉55%,云母粉20%,氮化硼粉25%时,金属型涂料的综合性能良好。通过单因素试验法和正交试验法,研究了不同含量的悬浮剂和粘结剂对涂料性能的影响,优化了水表壳体铜模具涂料配方。最佳的涂料配方（占耐火填料的质量分数）:滑石粉55%,云母粉30%,氮化硼粉15%,钠基膨润土6%,CMC0.5%,水玻璃10%,六偏磷酸钠1.2%,固液比1:2。采用SEM、体视显微镜等手段分析了不同喷涂工艺参数下模具涂层的形貌。随着模具预处理温度增加,涂层表面和界面处孔隙和裂纹呈现先减少后增加的趋势;当模具... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 铜合金水表壳体铸造
        1.2.1 铜合金水表壳体材料
        1.2.2 铜合金水表壳体的成型方式
        1.2.3 金属型铸造的工艺特点
    1.3 金属型铸造的模具寿命
        1.3.1 金属型模具的主要失效形式
        1.3.2 提高金属型铸造模具寿命的技术途径
    1.4 金属型涂料的研究现状
        1.4.1 金属型涂料的作用
        1.4.2 金属型涂料的组成
        1.4.3 金属型涂料的研究现状
    1.5 课题研究主要目标和内容
        1.5.1 研究目标
        1.5.2 主要研究内容
第二章 实验研究方案
    2.1 实验用原材料
        2.1.1 耐火填料
        2.1.2 悬浮剂
        2.1.3 粘结剂
    2.2 实验仪器与设备
    2.3 涂料的制备及喷涂工艺
        2.3.1 涂料制备工艺
        2.3.2 涂料喷涂工艺
    2.4 涂料性能检测
        2.4.1 一般性能测量
        2.4.2 附着性能测量
        2.4.3 耐磨性能测量
        2.4.4 烘干抗裂性测量
        2.4.5 脱模性能测量
    2.5 微观分析
第三章 水表壳体铸造铜模具涂料配方研究
    3.1 耐火填料对金属型涂料性能的影响
        3.1.1 云母含量对金属型涂料性能的影响
        3.1.2 氮化硼含量对金属型涂料性能的影响
    3.2 悬浮剂对金属型涂料性能的影响
        3.2.1 钠基膨润土悬浮剂对金属型涂料性能的影响
        3.2.2 CMC悬浮剂对金属型涂料性能的影响
    3.3 粘结剂对金属型涂料性能的影响
        3.3.1 水玻璃粘结剂对金属型涂料性能的影响
        3.3.2 六偏磷酸钠粘结剂对金属型涂料性能的影响
    3.4 正交试验及结果分析
        3.4.1 正交试验
        3.4.2 结果分析
    3.5 本章小结
第四章 铜模具涂料喷涂工艺和涂层性能研究
    4.1 涂料喷涂工艺研究
        4.1.1 模具预处理温度对涂层形貌的影响
        4.1.2 喷涂距离对涂层表面形貌的影响
        4.1.3 喷涂压力对涂层表面形貌的影响
    4.2 喷涂工艺优化后的涂层形貌研究
        4.2.1 涂层的宏观形貌
        4.2.2 涂层的微观形貌
    4.3 喷涂工艺优化后的涂层性能研究
        4.3.1 涂层的附着性能
        4.3.2 涂层的耐磨性能
        4.3.3 涂层的耐热性能
    4.4 本章小结
第五章 铜合金水表壳体铸造铜模具涂料应用
    5.1 实验材料及设备
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 实验设备
    5.2 铜合金水表壳体铸造工艺
        5.2.1 铜合金水表壳体的铸造过程
        5.2.2 铜合金水表壳体模具涂料的喷涂过程
        5.2.3 铜合金水表壳体铸造工艺参数
    5.3 水表壳体铸造铜模具涂料性能分析
        5.3.1 水表壳体铸件分析
        5.3.2 水表壳体脱模性分析
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3654115