Väsymyskestävyyden parantaminen ja kulutuskestävyys Teräskuoppari komposiittilaakerilevy on monimutkainen monitieteinen ongelma, joka vaatii kattavaa huomiota useista näkökohdista, kuten materiaalisuunnittelusta, rajapinnan optimoinnista, valmistusprosessista ja pintakäsittelystä. Seuraavat ovat joitain erityisiä menetelmiä ja teknisiä polkuja:
1. Liitäntäsidoslujuuden optimointi
Rajapinnan mikrorakenteen hallinta: Teräksen ja kuparin välinen rajapinnan sidoslujuus vaikuttaa suoraan komposiittimateriaalin kokonaiskykyyn. Optimoimalla mikrorakenne rajapinnalla (kuten huokoisuuden vähentäminen ja hauran vaiheen muodostumisen välttäminen), väsymiskestävyys voidaan parantaa merkittävästi.
Menetelmä:
Räjähtävän hitsauksen tai kuuman valssauskomposiittiprosessin aikana hallitse tiukasti lämpötilaa, painetta ja jäähdytysnopeutta metallurgisen sitoutumisen edistämiseksi mekaanisen sidoksen sijasta.
Keskitason siirtymäkerroksen (kuten nikkeli, titaani tai alumiini) käyttöönotto stabiilien metallivälisten yhdisteiden muodostamiseksi diffuusioreaktion avulla ja parantamaan rajapinnan sidosvoimaa.
Kemiallisen koostumuksen suunnittelu: Soveltamalla sopivan määrän seostamiselementtejä (kuten CR, MO, AL) rajapinnan alueella voi parantaa rajapinnan voimakkuutta kiinteän liuoksen vahvistamis- tai saostumismekanismin avulla.
2. Valitse sopiva kuparikerroksen paksuus ja jakauma
Kuparikerroksen paksuudella on tärkeä vaikutus komposiittilevylevyn väsymiskestävyyteen ja kulutuskestävyyteen. Liian paksu kuparikerros voi johtaa riittämättömään kuormituskykyyn, kun taas liian ohut kuparikerros voi vähentää lämmönjohtavuutta ja voitelua.
Optimointistrategia:
Todellisten työolosuhteiden mukaan optimaalinen kuparikerroksen paksuussuhde määritetään äärellisten elementtien analyysin ja kokeellisen todentamisen avulla.
Lisää kuparikerroksen paksuutta korkeilla rasitusalueilla paremman voitelun suorituskyvyn aikaansaamiseksi, samalla kun vähentäen kuparikerroksen paksuutta alhaisissa jännitysalueilla kustannusten vähentämiseksi.
3. Pintamuutostekniikka
Pintamuutos on yksi keskeisistä keinoista kulunkestävyyden parantamiseksi. Soveltamalla pinnoite- tai modifikaatiokäsittelyä kuparikerroksen pinnalle, sen tribologisia ominaisuuksia voidaan parantaa merkittävästi.
Menetelmä:
Laserpäällyste: Sementetyn karbidin (kuten WC-CO) kerros on verhottu kuparikerroksen pinnalle korkean kovan, korkean kulutuksen kestävän pintakerroksen muodostamiseksi.
Nitrideshoidon käsittely: Kuparikerroksen ionin nitraatio tai kaasun nitring kovettuneen kerroksen muodostamiseksi pinnan kovuuden ja kulumisen kestävyyden parantamiseksi.
Pinnoitustekniikka: Sähköplantointi tai kemiallisesti pinnoittaminen nikkelipohjaista tai kromipohjaista seoksia kuparikerroksen pinnalla hapettumiskestävyyden ja kulutuskestävyyden parantamiseksi.
Nanopäällyste: Fysikaalisen höyryn laskeutumisen (PVD) tai kemiallisen höyryn laskeutumistekniikan (CVD) tekniikka, nano-mittakaavan kova kalvo (kuten TIN, CRN) talletetaan pintaan kulumiskestävyyden parantamiseksi edelleen.
4. Esittely komposiittimateriaalisuunnittelu
Vahvistusfaasin (kuten hiilikuitu, grafeenin, alumiinioksidipartikkelit jne.) Otetaan kuparikerros voi tehokkaasti parantaa sen lujuutta ja kulumista.
Menetelmä:
Grafeenin tai hiilinanoputkien lisääminen kuparimatriisiin käyttämällä sen erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia ja voiteluominaisuuksia kitkakertoimen vähentämiseksi ja kulumiskestävyyden parantamiseksi.
Valmista kuparipohjaiset komposiittimateriaalit jauhemetallurgiatekniikan avulla ja lisää keraamisia hiukkasia (kuten sic, al₂o₃) kovuuden ja kulumisen resistenssin parantamiseksi.
5. valmistusprosessin optimointi
Eri valmistusprosesseilla on merkittävä vaikutus komposiittilaakerilevyjen suorituskykyyn. Parannalla valmistusprosessia materiaalin kokonaistuloa voidaan parantaa.
Menetelmät:
Räjähdyshitsaus: Hallitsemalla tarkasti räjähdysenergiaa ja kulmaa, teräskuoppien rajapinnan metallurginen sidoslaatu varmistetaan.
Kuuma rullauskomposiitti: Kuuma rullaus suoritetaan korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa tiheän metallurgisen sidoksen muodostamiseksi teräksen ja kuparin välillä poistaen samalla sisäiset viat.
Seuraava lämpökäsittely: Hehkuttamisen tai ikääntymisen avulla jäännösjännitys vapautuu ja materiaalin väsymiskestävyys paranee.
Edellä olevien menetelmien kattavan levittämisen avulla teräs-kukoistavan komposiittilaakerilevyn väsymiskestävyys ja kulutuskestävyys voidaan parantaa merkittävästi korkean suorituskyvyn vaatimusten täyttämiseksi eri työolosuhteissa. Jos tiettyyn suuntaan tarvitaan yksityiskohtaista keskustelua, tutkimussisältöä ja teknisiä ratkaisuja voidaan tarkentaa edelleen.