粉末烧结Fe-Cu多元合金的制备及性能研究
发布时间：2021-09-25 17:42
铁合金具有优良的力学性能,但导电性能较差;而铜合金与铁合金相比,其导电性能较好,力学性能较差。Fe-Cu多元合金则同时兼具良好的力学性能和导电性能。本文采用粉末烧结技术制备Fe-Cu多元合金,具体工艺流程为:先用内氧化法制备Gd2O3颗粒增强的Cu合金粉末,然后将质量分数为30%的Cu合金粉末和质量分数为70%的预合金铁粉均匀混合,混合均匀后把混合粉末放入管式还原炉中还原,还原完成后把混合粉末装入石墨模具中,并在粉末热压烧结炉中烧结,烧结完成后对烧结试样进行调质处理。优化的烧结工艺为:烧结温度1070oC,烧结时间30min,烧结压力30MPa。优化的调质工艺为:880oC淬火,保温30min,620oC回火,保温1h。试验结果表明,调质处理后得到回火索氏体组织,等轴状的铁素体基体上均匀弥散的分布着Cr7C3、MoC、Fe3C颗粒,很好的起到了强化作用,内氧化生成的Gd2O3颗粒细小,尺寸在50100nm之间,均匀弥散的分布在铜基体上,且与Cu基体之间结合良好。采用此种工艺制备的Fe-Cu多元合金,塑韧性得到良好的配好,其抗拉强度达到840MPa,延伸率达到9.2...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRCT
第1章 绪论
1.1 粉末冶金和内氧化技术
1.1.1 粉末冶金技术
1.1.2 内氧化技术
1.2 Fe-Cu多元合金的制备工艺
1.2.1 熔炼铸造法
1.2.2 机械合金化法
1.2.3 粉末烧结法
1.3 Fe-Cu合金性能
1.3.1 合金元素作用及加入方式对Fe-Cu合金性能的影响
1.3.2 载流摩擦磨损
1.4 本课题研究思路及内容
第2章 试验方案及仪器
2.1 试验方案
2.1.1 试验原料
2.1.2 试验流程
2.1.3 热压烧结试验
2.1.4 调质处理
2.2 Fe-Cu多元合金性能检测
2.2.1 Fe-Cu多元合金抗拉强度测试
2.2.2 Fe-Cu多元合金导电性能测试
2.2.3 Fe-Cu多元合金密度测试
2.2.4 Fe-Cu多元合金硬度的测试
2.2.5 Fe-Cu多元合金高速载流摩擦磨损性能测试
2.3 Fe-Cu多元合金组织结构分析
2.3.1 金相观察分析
2.3.2 X射线分析
2.3.3 扫描电镜分析
2.3.4 透射电镜分析
2.3.5 其他仪器设备
第3章 Fe-Cu多元合金烧结工艺的制定
3.1 Gd_2O_3颗粒增强铜基复合粉末的制备
3.2 Fe-Cu多元合金热压烧结工艺的制定
3.2.1 混料工艺的制定
3.2.2 还原工艺的制定
3.2.3 热压烧结工艺的制定
3.3 本章小结
第4章 调质处理工艺的制定
4.1 调质工艺参数的制定
4.2 调质处理对Fe-Cu多元合金性能的影响
4.2.1 调质处理对Fe-Cu多元合金力学性能的影响
4.2.2 调质处理对Fe-Cu多元合金物理性能的影响
4.3 调质处理对Fe-Cu多元合金组织结构的影响
4.3.1 物相分析
4.3.2 断口形貌分析
4.3.3 显微结构分析
4.4 本章小结
第5章 Fe-Cu多元合金的高速载流摩擦磨损性能
5.1 试验参数与结果
5.2 电流和滑动速度对Fe-Cu多元合金耐磨性的影响
5.2.1 摩擦系数
5.2.2 磨损率
5.3 磨损形貌及磨损机制分析
5.3.1 磨损形貌分析
5.3.2 磨损机制分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铸造方法和正火对Fe-Cu合金组织和切削加工性能的影响[J]. 陈军,张强. 金属热处理. 2015(08)
[2]调质处理对低碳微合金钢组织与力学性能的影响[J]. 陈康,左秀荣,李源,赵鹏翔,邱跃龙,张展展. 金属热处理. 2014(09)
[3]Fe-Cu合金的组织、力学性能和电磁性能[J]. 姚秀荣,马晶,曹君慈,李伟力,刘兆晶. 哈尔滨理工大学学报. 2012(03)
[4]粉末冶金高速钢[J]. 贾成厂,吴立志. 金属世界. 2012(02)
[5]34CrNi3Mo钢热处理工艺正交试验与优化[J]. 刘雷,李培耀. 热加工工艺. 2011(02)
[6]Fe-Cu合金的微观形貌及其电磁性能研究[J]. 刘继华,杨应斌. 新技术新工艺. 2006(10)
[7]Surface Ferrite Grain Refinement and Mechanical Properties of Low Carbon Steel Plates[J]. FAN Jian-wen1, DAI Xiao-li1, XIE Rui-ping1, ZHANG Wei-xu1, WANG Zu-bin2 (1. Shougang Research Institute of Technology, Shougang Group Corporation, Beijing 100041, China; 2. Chinese Society for Metals, Beijing 100011, China). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2006(04)
[8]成分配比对Fe-Cu-β烧结材料性能的影响[J]. 吴庆定,胡劲松,王丰华. 中南林学院学报. 2005(03)
[9]Fabrication and properties of low oxygen grade Al2O3 dispersion strengthened copper alloy[J]. 程建奕,汪明朴,李周,王艳辉,肖从文,洪斌. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2004(01)
[10]内氧化法制备的Cu-Al2O3合金的显微组织与性能[J]. 程建奕,汪明朴,钟卫佳,王艳辉,李周,洪斌,熊晓明,曹先杰. 金属热处理学报. 2003(01)
博士论文
[1]载流摩擦磨损机理研究[D]. 董霖.西南交通大学 2008
硕士论文
[1]粉末冶金Fe-C-Cu-Cr-Mn材料组织与性能研究[D]. 周建仁.华南理工大学 2014
[2]Fe-Ni-Mo-Cr系烧结低合金钢组织与性能研究[D]. 张林祥.中南大学 2013
[3]机械合金化对Fe-Cu复合粉末固相烧结及性能的影响[D]. 李晓普.燕山大学 2006
[4]Fe-Cu合金的制备及结构和性质研究[D]. 刘立华.延边大学 2000
本文编号：3410165
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRCT
第1章 绪论
1.1 粉末冶金和内氧化技术
1.1.1 粉末冶金技术
1.1.2 内氧化技术
1.2 Fe-Cu多元合金的制备工艺
1.2.1 熔炼铸造法
1.2.2 机械合金化法
1.2.3 粉末烧结法
1.3 Fe-Cu合金性能
1.3.1 合金元素作用及加入方式对Fe-Cu合金性能的影响
1.3.2 载流摩擦磨损
1.4 本课题研究思路及内容
第2章 试验方案及仪器
2.1 试验方案
2.1.1 试验原料
2.1.2 试验流程
2.1.3 热压烧结试验
2.1.4 调质处理
2.2 Fe-Cu多元合金性能检测
2.2.1 Fe-Cu多元合金抗拉强度测试
2.2.2 Fe-Cu多元合金导电性能测试
2.2.3 Fe-Cu多元合金密度测试
2.2.4 Fe-Cu多元合金硬度的测试
2.2.5 Fe-Cu多元合金高速载流摩擦磨损性能测试
2.3 Fe-Cu多元合金组织结构分析
2.3.1 金相观察分析
2.3.2 X射线分析
2.3.3 扫描电镜分析
2.3.4 透射电镜分析
2.3.5 其他仪器设备
第3章 Fe-Cu多元合金烧结工艺的制定
3.1 Gd_2O_3颗粒增强铜基复合粉末的制备
3.2 Fe-Cu多元合金热压烧结工艺的制定
3.2.1 混料工艺的制定
3.2.2 还原工艺的制定
3.2.3 热压烧结工艺的制定
3.3 本章小结
第4章 调质处理工艺的制定
4.1 调质工艺参数的制定
4.2 调质处理对Fe-Cu多元合金性能的影响
4.2.1 调质处理对Fe-Cu多元合金力学性能的影响
4.2.2 调质处理对Fe-Cu多元合金物理性能的影响
4.3 调质处理对Fe-Cu多元合金组织结构的影响
4.3.1 物相分析
4.3.2 断口形貌分析
4.3.3 显微结构分析
4.4 本章小结
第5章 Fe-Cu多元合金的高速载流摩擦磨损性能
5.1 试验参数与结果
5.2 电流和滑动速度对Fe-Cu多元合金耐磨性的影响
5.2.1 摩擦系数
5.2.2 磨损率
5.3 磨损形貌及磨损机制分析
5.3.1 磨损形貌分析
5.3.2 磨损机制分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铸造方法和正火对Fe-Cu合金组织和切削加工性能的影响[J]. 陈军,张强. 金属热处理. 2015(08)
[2]调质处理对低碳微合金钢组织与力学性能的影响[J]. 陈康,左秀荣,李源,赵鹏翔,邱跃龙,张展展. 金属热处理. 2014(09)
[3]Fe-Cu合金的组织、力学性能和电磁性能[J]. 姚秀荣,马晶,曹君慈,李伟力,刘兆晶. 哈尔滨理工大学学报. 2012(03)
[4]粉末冶金高速钢[J]. 贾成厂,吴立志. 金属世界. 2012(02)
[5]34CrNi3Mo钢热处理工艺正交试验与优化[J]. 刘雷,李培耀. 热加工工艺. 2011(02)
[6]Fe-Cu合金的微观形貌及其电磁性能研究[J]. 刘继华,杨应斌. 新技术新工艺. 2006(10)
[7]Surface Ferrite Grain Refinement and Mechanical Properties of Low Carbon Steel Plates[J]. FAN Jian-wen1, DAI Xiao-li1, XIE Rui-ping1, ZHANG Wei-xu1, WANG Zu-bin2 (1. Shougang Research Institute of Technology, Shougang Group Corporation, Beijing 100041, China; 2. Chinese Society for Metals, Beijing 100011, China). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2006(04)
[8]成分配比对Fe-Cu-β烧结材料性能的影响[J]. 吴庆定,胡劲松,王丰华. 中南林学院学报. 2005(03)
[9]Fabrication and properties of low oxygen grade Al2O3 dispersion strengthened copper alloy[J]. 程建奕,汪明朴,李周,王艳辉,肖从文,洪斌. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2004(01)
[10]内氧化法制备的Cu-Al2O3合金的显微组织与性能[J]. 程建奕,汪明朴,钟卫佳,王艳辉,李周,洪斌,熊晓明,曹先杰. 金属热处理学报. 2003(01)
博士论文
[1]载流摩擦磨损机理研究[D]. 董霖.西南交通大学 2008
硕士论文
[1]粉末冶金Fe-C-Cu-Cr-Mn材料组织与性能研究[D]. 周建仁.华南理工大学 2014
[2]Fe-Ni-Mo-Cr系烧结低合金钢组织与性能研究[D]. 张林祥.中南大学 2013
[3]机械合金化对Fe-Cu复合粉末固相烧结及性能的影响[D]. 李晓普.燕山大学 2006
[4]Fe-Cu合金的制备及结构和性质研究[D]. 刘立华.延边大学 2000
本文编号：3410165
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3410165.html
