Förbättra trötthetsmotståndet och slitmotståndet hos Stålkoppskompositlager är ett komplext tvärvetenskapligt problem som kräver omfattande hänsyn från flera aspekter som materialdesign, gränssnittsoptimering, tillverkningsprocess och ytbehandling. Följande är några specifika metoder och tekniska vägar:
1. Optimering av gränssnittsbindningsstyrka
Gränssnittsmikrostrukturkontroll: Gränssnittsbindningsstyrkan mellan stål och koppar påverkar direkt den totala prestanda för kompositmaterialet. Genom att optimera mikrostrukturen vid gränssnittet (såsom att minska porositeten och undvika spröd fasbildning) kan trötthetsresistensen förbättras avsevärt.
Metod:
Under explosiv svetsning eller varm rullande kompositprocess, kontrollerar strikt temperatur, tryck och kylningshastighet för att främja metallurgisk bindning snarare än mekanisk bindning.
Introduktion av ett mellanliggande övergångsskikt (såsom nickel, titan eller aluminium) för att bilda en stabil intermetallisk förening genom diffusionsreaktion och förbättra gränssnittsbindningskraften.
Kemisk komposition Design: Introduktion av en lämplig mängd legeringselement (såsom Cr, Mo, AL) i gränssnittsområdet kan förbättra gränssnittsstyrkan genom fast lösning av förstärkning eller nederbörd förstärkningsmekanism.
2. Välj lämplig koppartjocklek och distribution
Kopparskiktets tjocklek har ett viktigt inflytande på trötthetsmotståndet och slitstyrkan hos den sammansatta lagerplattan. För tjockt kopparskikt kan leda till otillräcklig bärande kapacitet, medan för tunt kopparskikt kan minska värmeledningsförmågan och smörjningseffekten.
Optimeringsstrategi:
Enligt de faktiska arbetsförhållandena bestäms det optimala koppartjockleksförhållandet genom ändlig elementanalys och experimentell verifiering.
Öka koppartjockleken i områden med hög stress för att ge bättre smörjprestanda, samtidigt som kopparklagartjockleken minskar i områden med låg stress för att minska kostnaderna.
3. Ytmodifieringsteknik
Ytmodifiering är ett av de viktigaste medlen för att förbättra slitmotståndet. Genom att applicera en beläggnings- eller modifieringsbehandling på kopparskiktets yta kan dess tribologiska egenskaper förbättras avsevärt.
Metod:
Laserbeklädnad: Ett lager cementerat karbid (såsom WC-CO) är klädd på ytan på kopparskiktet för att bilda ett höghårdhet, högkläderbeständigt ytlager.
Nitrideringsbehandling: Jon nitrering eller gasnitrering av kopparskiktet för att bilda ett härdat skikt för att förbättra ythårdhet och slitmotstånd.
Pläteringsteknik: Elektroplätering eller kemiskt plätering av ett skikt av nickelbaserad eller krombaserad legering på ytan av kopparskiktet för att förbättra oxidationsmotståndet och slitbeständigheten.
Nano-beläggning: Användning av fysisk ångavsättning (PVD) eller kemisk ångavsättning (CVD) -teknologi, en nano-skala hårdfilm (som tenn, CRN) deponeras på ytan för att ytterligare förbättra slitbeständigheten.
4. Introduktion av kompositmaterialdesign
Att introducera en förstärkningsfas (såsom kolfiber, grafen, aluminiumoxidpartiklar, etc.) i kopparskiktet kan effektivt förbättra dess styrka och slitmotstånd.
Metod:
Tillsätt grafen- eller kolananorör till kopparmatrisen med hjälp av dess utmärkta mekaniska egenskaper och smörjegenskaper för att minska friktionskoefficienten och förbättra slitbeständigheten.
Förbered kopparbaserade kompositmaterial genom pulvermetallurgteknik och tillsätt keramiska partiklar (såsom Sic, Al₂o₃) för att förbättra hårdhet och slitstyrka.
5. Optimera tillverkningsprocessen
Olika tillverkningsprocesser har en betydande inverkan på prestandan hos sammansatta lagerplattor. Genom att förbättra tillverkningsprocessen kan materialets totala prestanda förbättras.
Metoder:
Explosionssvetsning: Genom att exakt kontrollera explosionsenergin och vinkeln säkerställs den metallurgiska bindningskvaliteten för stålkoppargränssnittet.
Varm rullningskomposit: Varmvalsning utförs under hög temperatur och högt tryck för att bilda en tät metallurgisk bindning mellan stål och koppar, samtidigt som de eliminerar inre defekter.
Efterföljande värmebehandling: Genom glödgning eller åldrande behandling frigörs återstående stress och materialets trötthetsmotstånd förbättras.
Genom den omfattande appliceringen av ovanstående metoder kan trötthetsmotståndet och slitmotståndet för stålkoppskompositlagerplattan förbättras avsevärt för att uppfylla de högpresterande kraven under olika arbetsförhållanden. Om en detaljerad diskussion behövs för en specifik riktning kan forskningsinnehållet och tekniska lösningar förfinas ytterligare.
+0086-513-88690066
