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发动机轴瓦用无铅铜合金/钢背复合涂层烧结技术研究
| 论文题名： | 发动机轴瓦用无铅铜合金/钢背复合涂层烧结技术研究 |
| 关键词： | 发动机轴瓦;无铅铜合金;钢背复合涂层;烧结工艺参数;粉末冶金法 |
| 摘要： | 为了顺应世界范围内的环保无铅化的潮流，突破发达国家的技术性贸易壁垒，采用无铅铜合金替代铅青铜非常必要。与其它无铅铜合金/钢双金属材料的生产方法相比，粉末冶金法具有设备投资少、成品率较高和生产成本较低等特点，因此，研究无铅铜合金/钢双金属材料的粉末冶金法生产技术具有非常重要的实际应用价值。 在烧结前，对铝青铜合金粉进行酸洗能制备出铝青铜/钢双金属材料。未经酸洗的铝青铜粉表面被一层致密的氧化膜覆盖，呈疏水性;经过酸洗的铝青铜粉，表面致密的氧化膜被去除，则呈亲水性。经过酸洗的铝青铜粉能烧结成致密平整的铝青铜，未经酸洗的铝青铜粉不能很好地烧结成块。采用经过酸洗的铝青铜粉为原料制备铝青铜/钢双金属材料合适的烧结温度为980-1000℃，合适的保温时间为1h。添加10-30％的低熔点硅青铜粉能显著提高铝青铜相对密度和界面结合强度。钢板镀铜能较大幅度提高双金属界面的结合强度，但对铝青铜的烧结致密度的影响不大。冷轧和二次烧结能提高铝青铜的相对密度和界面的结合强度。 采用铜粉和铝粉的混合粉也能制备出铝青铜/钢双金属材料。混合粉制备铝青铜/钢双金属材料合适的烧结工艺为:烧结温度为850-1000℃，保温时间为1h。钢板表面镀铜能提高双金属界面强度。冷轧和二次烧结能使制备的铝青铜/钢双金属材料中铝青铜的相对密度达到99.5％以上。混合粉烧结而成的铝青铜成分均匀，并形成单一的α相。 难烧结硅青铜粉制备硅青铜/钢双金属材料合适的烧结工艺为:烧结温度为950-1000℃，保温时间为1h。冷轧和二次烧结能使制备的硅青铜/钢双金属材料中硅青铜的相对密度能达到99.5％以上。 针对磷青铜/钢双金属材料结合界面出容易开裂的技术问题，采用钢板表面镀铜，在钢板表面形成一层镀铜层，以阻止磷元素扩散到钢板，形成Fe3P脆性相。磷青铜/钢双金属合适的烧结工艺为:烧结温度为760-780℃，保温1h。冷轧和二次烧结能进一步提高磷青铜的相对密度，但双金属材料的界面结合强度的提高的幅度较小。 |
| 作者： | 杨琪 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 颜国正 |
| 授予学位： | 博士后 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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