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高铝锌基合金轮胎气门嘴嘴体的研制
| 论文题名： | 高铝锌基合金轮胎气门嘴嘴体的研制 |
| 关键词： | 高铝锌基合金;轮胎气门嘴;增强机理;微观组织 |
| 摘要： | 轮胎气门嘴是汽车行业的重要组成部件，在工业生产中具有广阔的市场需求。目前，其嘴体主要以 H70、HPb59-1黄铜为主，近年来国际铜的价格的逐年攀升，给气门嘴行业带来严峻考验和挑战。因此，在满足气门嘴性能要求的前提下，寻求一种能够代替铜材、且成本低廉的高强气门嘴嘴体材料成为亟待解决的难题。我国的锌、铝资源丰富，且高铝锌基合金因具有优良的性能而成为极具潜力的“代铜合金”。鉴于此，本文提出研制新型高铝锌基合金，以此为材料开发轮胎气门嘴嘴体产品，从而代替铜质嘴体。 本文在综述了高铝锌基合金研究和发展现状基础上，采用向高铝锌基合金基体中添加锆及氧化铝陶瓷等增强体的手段，通过采用复合强化技术，制备出室温和高温性能优良的高铝锌基合金新材料ZA42，通过与HPb59-1黄铜和ZA27相比较，研究了其力学性能、微观组织和增强机理。研究结果表明：ZA42的室温抗拉强度达到521.8MPa，是ZA27的1.71倍，比HPb59-1黄铜提高约14％；室温硬度与HPb59-1相当；120℃时ZA42的抗拉强度达230MPa，是同温度下ZA27的1.53倍，且略高于HPb59-1。无论室温和120℃高温下， ZA42完全可以替代HPb59-1黄铜。 本文对ZA42合金的微观组织、断裂机制及增强机理进行了分析研究，结果表明：微观下ZA42主要由富铝的α相、富锌的β相、富铜的ε相及少量富锆相组成；室温和高温下，ZA42的断裂方式分别为穿晶和沿晶断裂，位错作用及“微空洞”的形成—长大是主要的断裂机制；锆及氧化铝陶瓷等硬质相颗粒的复合弥散强化是ZA42的主要强化机制。 通过摩擦磨损实验，本文研究了ZA42与HPb59-1黄铜的摩擦磨损性能，结果表明：在室温和120℃高温干摩擦条件下，ZA42合金的耐磨性较HPb59-1黄铜要好。 本文采用铜制气门嘴嘴体的成型工艺，以ZA42为材料，加工制造出了高铝锌基合金气门嘴嘴体，证明采用ZA42代铜锌铝合金和该工艺制备高铝锌基合金气门嘴嘴体是完全可行的。 |
| 作者： | 纪刚 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 王吉岱 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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