不同锌当量硅黄铜切削性能研究

发布时间：2022-07-03 22:20

　　传统铅黄铜作为易切削黄铜应用于机械制造、电子电器、卫浴等诸多行业。然而,铅黄铜产品在长期使用过程中易析出Pb,Pb元素对人体健康和环境会产生很大危害。因此,研发新型无铅易切削黄铜替代铅黄铜是材料制备行业非常关注的共性问题。锌当量对新型无铅易切削硅黄铜的研制具有十分重要的意义,不同锌当量对铜合金的加工性能、力学性能及耐腐蚀性能均存在较大影响。在Cu-Zn合金中添加一定含量的Si、Al元素调控锌当量,制备的硅黄铜综合力学性能及耐腐蚀性能优于传统铅黄铜,切削加工性能可达到铅黄铜的80%~90%,是一种能够很好替代铅黄铜的材料。本文通过调控硅黄铜的锌当量制备了不同α+β、β+γ相含量的硅黄铜及单相β硅黄铜、镁硅黄铜,分析所制备硅黄铜的相组成、相含量对其断屑性能及加工表面质量的影响,并将实验结果与铅黄铜进行对比。此外,分析了表面微织构硬质合金刀具对硅黄铜切削性能的影响。本文主要结论如下:（1）随着锌当量的增加,α+β型硅黄铜中α相含量逐渐减少,β相含量逐渐增加,α相形态由大的块状逐渐变为小颗粒状及针状;β+γ型硅黄铜合金中的β相含量逐渐减少,γ相含量逐渐增加,γ相形态由细小星花状变为大颗粒状。α... 

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 切削加工性的衡量指标
    1.3 无铅易切削黄铜的研究现状
        1.3.1 无铅易切削铋黄铜的研究现状
        1.3.2 无铅易切削镁黄铜的研究现状
        1.3.3 无铅易切削石墨黄铜的研究现状
        1.3.4 无铅易切削硅黄铜的研究现状
    1.4 硅黄铜合金的性质及易切削性
    1.5 课题研究意义及项目来源
第二章 实验过程及方法
    2.1 实验方案及流程
    2.2 实验材料的制备
        2.2.1 硅黄铜合金的制备
        2.2.2 微织构刀具的制备
    2.3 切削加工实验
    2.4 分析测试方法
        2.4.1 XRD检测
        2.4.2 力学性能测试
        2.4.3 微观组织及形貌观察
        2.4.4 表面粗糙度测试
        2.4.5 已加工表面显微硬度测试
        2.4.6 已加工表面残余应力测试
第三章 硅黄铜组织及断屑性能分析
    3.1 硅黄铜组织及性能分析
        3.1.1 不同锌当量硅黄铜组织形貌分析
        3.1.2 不同锌当量硅黄铜力学性能分析
    3.2 不同锌当量对硅黄铜切屑组织形貌的影响
        3.2.1 宏观形貌
        3.2.2 微观组织形貌
    3.3 不同切削参数对锌当量为46.9%的硅黄铜切屑组织形貌的影响
        3.3.1 宏观形貌
        3.3.2 微观组织形貌
    3.4 本章小结
第四章 硅黄铜已加工表面质量分析
    4.1 硅黄铜已加工表面粗糙度分析
        4.1.1 锌当量对已加工表面粗糙度的影响
        4.1.2 切削参数对已加工表面粗糙度的影响
    4.2 硅黄铜已加工表面加工硬化程度分析
        4.2.1 锌当量对表面加工硬化程度的影响
        4.2.2 切削参数对表面加工硬化程度的影响
    4.3 切削参数对硅黄铜已加工表面残余应力的影响及表面缺陷
        4.3.1 切削参数对已加工表面残余应力的影响
        4.3.2 硅黄铜已加工表面缺陷
    4.4 本章小结
第五章 硅黄铜切削刀具的磨损特征及其改进和应用
    5.1 普通刀具加工硅黄铜的前刀面磨损
        5.1.1 加工不同锌当量硅黄铜的刀具前刀面磨损特征
        5.1.2 加工不同锌当量硅黄铜的刀具后刀面磨损特征
    5.2 微织构刀具加工硅黄铜的磨损特征及断屑性能
        5.2.1 微织构刀具加工硅黄铜的刀具前刀面磨损特征
        5.2.2 微织构刀具加工硅黄铜的刀具后刀面磨损特征
        5.2.3 不同刀具结构对硅黄铜切屑形态的影响
    5.3 不同刀具结构加工硅黄铜的工程化应用
    5.4 本章小结
全文总结
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3655753