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铁对高铝青铜组织和摩擦磨损性能的影响

作　者: 张鹤
导　师: 路阳
学　校: 兰州理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 高铝青铜组织铁磨粒磨损
分类号: TG115
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 136次
引　用: 1次
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内容摘要

课题组开发研制了一种应用于拉伸、挤压不锈钢板式换热器的铜合金模具材料—Cu-14％Al-X铝青铜合金。在铝青铜中，由于Fe对其耐磨性能和强度影响较大，人们通常对Fe含量为2-4％的铝青铜合金材料有较多研究，而对铁含量高于4％的铝青铜材料研究较少。本文就微量元素Fe对于高铝青铜铸态、热处理态显微组织结构及摩擦磨损性能的影响进行了初步的探索。本文运用金相、X射线衍射、电子探针等方法对不同铁含量的高铝青铜合金的铸态和热处理态组织进行了研究，结果表明：对不同铁含量的铸态合金，其组织均由γ2、β′、K及α相组成，热处理只改变合金的相量；增加铁含量，对铸态高铝青铜合金组织的影响是细化晶粒，改变K相析出形貌和共析体的分布方式，随铁含量的增多共析体的含量增多；对合金进行固溶处理后合金中α相及强化相K相大量减少，β′相增多；对合金进行固溶与时效处理后，合金中K相变得细小，呈弥散分布，共析体分布变为离散粒状分布；铁含量为4％的合金组织较为均匀，并且该合金具有较高的硬度。在往复式摩擦磨损试验机上，以白钢玉砂条为对磨件，研究了不同铁含量时该种铜合金在干摩擦条件下的摩擦磨损性能，用扫描电镜观察磨痕及磨屑形貌，分析了其摩擦磨损机理。结果表明：高铝青铜合金的主要磨损机制为磨粒磨损；铁含量为4％的合金磨擦系数及磨损量较小，合金具有较好的耐磨性。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
第1章绪论  9-23
  1.1 引言  9
  1.2 铜合金的研究现状及研究进展  9-20
    1.2.1 铜及铜合金  9-12
    1.2.2 合金元素及杂质元素对铝青铜性能的影响  12-17
    1.2.3 铝青铜热处理工艺的研究  17-18
    1.2.4 铝青铜摩擦磨损特性的研究  18-19
    1.2.5 铜合金的发展方向  19-20
  1.3 铝青铜合金的研究进展  20-21
  1.4 课题的背景、意义及研究内容  21-23
    1.4.1 课题的背景及意义  21-22
    1.4.2 课题的研究内容  22-23
第2章合金的制备及实验方法  23-28
  2.1 合金的成分及制备  23-25
    2.1.1 合金的化学成分  23
    2.1.2 合金的制备  23-25
  2.2 实验方法  25-28
    2.2.1 组织分析  25-26
    2.2.2 硬度测试  26
    2.2.3 热处理实验  26
    2.2.4 摩擦磨损实验  26-28
第3章高铝青铜合金的组织结构及硬度  28-41
  3.1 实验材料  28
  3.2 铸态铝青铜的组织及硬度  28-34
    3.2.1 金相组织  28-30
    3.2.2 物相分析  30-31
    3.2.3 微区成分分析  31-33
    3.2.4 K相分析  33-34
    3.2.5 合金的硬度  34
  3.3 热处理铝青铜合金的组织及硬度  34-39
    3.3.1 固溶处理后铝青铜合金的组织及硬度  35-37
    3.3.2 固溶与时效处理后铝青铜合金的组织及硬度  37-39
  3.4 小结  39-41
第4章高铝青铜合金的摩擦磨损行为  41-51
  4.1 实验材料  41
  4.2 实验结果  41-48
    4.2.1 磨损量  41-42
    4.2.2 磨损表面形貌  42-44
    4.2.3 磨屑形貌  44-46
    4.2.4 摩擦系数  46
    4.2.5 摩擦系数时间曲线  46-48
  4.3 分析与讨论  48-50
    4.3.1 磨粒磨损机理  48-49
    4.3.2 不同铁含量的高铝青铜合金摩擦磨损行为  49-50
  4.4 小结  50-51
结论  51-52
展望  52-53
参考文献  53-57
致谢  57-58
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  58

铁对高铝青铜组织和摩擦磨损性能的影响

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