Migliorare la resistenza alla fatica e la resistenza all'usura di Piastra per cuscinetti compositi in acciaio è un problema multidisciplinare complesso che richiede una considerazione completa da molteplici aspetti come la progettazione del materiale, l'ottimizzazione dell'interfaccia, il processo di produzione e il trattamento di superficie. Di seguito sono riportati alcuni metodi e percorsi tecnici specifici:
1. Ottimizzazione della forza di legame dell'interfaccia
Controllo della microstruttura dell'interfaccia: la resistenza al legame dell'interfaccia tra acciaio e rame influisce direttamente sulle prestazioni complessive del materiale composito. Ottimizzando la microstruttura all'interfaccia (come ridurre la porosità ed evitare la fragile formazione di fase), la resistenza alla fatica può essere significativamente migliorata.
Metodo:
Durante la saldatura esplosiva o il processo di composito a rotazione calda, controlla rigorosamente la temperatura, la pressione e la velocità di raffreddamento per promuovere il legame metallurgico piuttosto che il legame meccanico.
Introduzione di uno strato di transizione intermedio (come nichel, titanio o alluminio) per formare un composto intermetallico stabile attraverso la reazione di diffusione e migliorare la forza di legame dell'interfaccia.
Progettazione di composizione chimica: introduzione di una quantità adeguata di elementi di lega (come CR, MO, AL) nell'area dell'interfaccia può migliorare la resistenza all'interfaccia attraverso il meccanismo di rafforzamento della soluzione solida o rafforzamento delle precipitazioni.
2. Scegli lo spessore e la distribuzione dello strato di rame appropriati
Lo spessore dello strato di rame ha un'influenza importante sulla resistenza alla fatica e sulla resistenza all'usura della piastra del cuscinetto composito. Uno strato di rame troppo spesso può portare a una capacità insufficiente di carico, mentre uno strato di rame troppo sottile può ridurre la conduttività termica e l'effetto di lubrificazione.
Strategia di ottimizzazione:
Secondo le condizioni di lavoro effettive, il rapporto di spessore dello strato di rame ottimale viene determinato attraverso l'analisi degli elementi finiti e la verifica sperimentale.
Aumenta lo spessore dello strato di rame in aree ad alto stress per fornire migliori prestazioni di lubrificazione, riducendo allo stesso tempo lo spessore dello strato di rame in aree a basso sollecitazione per ridurre i costi.
3. Tecnologia di modifica della superficie
La modifica della superficie è uno dei mezzi chiave per migliorare la resistenza all'usura. Applicando un trattamento di rivestimento o di modifica sulla superficie dello strato di rame, le sue proprietà tribologiche possono essere significativamente migliorate.
Metodo:
Rivestimento laser: uno strato di carburo cementato (come WC-CO) è rivestito sulla superficie dello strato di rame per formare uno strato superficiale ad alta resistenza e resistente alle spalle.
Trattamento a nitridro: nitriding ionico o nitriding a gas dello strato di rame per formare uno strato indurito per migliorare la durezza superficiale e la resistenza all'usura.
Tecnologia di placcatura: elettroplazione o placcatura chimicamente uno strato di lega a base di nichel o a base di cromo sulla superficie dello strato di rame per migliorare la resistenza all'ossidazione e la resistenza all'usura.
Nano rivestimento: l'uso della tecnologia della deposizione di vapore fisico (PVD) o della deposizione di vapore chimico (CVD), un film rigido su scala nano (come Tin, CRN) viene depositato sulla superficie per migliorare ulteriormente la resistenza all'usura.
4. Presentazione del design del materiale composito
L'introduzione di una fase di rinforzo (come fibra di carbonio, grafene, particelle di allumina, ecc.) Nello strato di rame può migliorare efficacemente la sua resistenza e resistenza all'usura.
Metodo:
Aggiunta di nanotubi di grafene o carbonio alla matrice di rame, utilizzando le sue eccellenti proprietà meccaniche e le proprietà di lubrificazione per ridurre il coefficiente di attrito e migliorare la resistenza all'usura.
Preparare i materiali compositi a base di rame attraverso la tecnologia della metallurgia delle polveri e aggiungere particelle ceramiche (come SIC, Al₂o₃) per migliorare la durezza e la resistenza all'usura.
5. Ottimizzazione del processo di produzione
Diversi processi di produzione hanno un impatto significativo sulle prestazioni delle piastre di cuscinetti compositi. Migliorando il processo di produzione, le prestazioni complessive del materiale possono essere migliorate.
Metodi:
Saldatura di esplosione: controllando con precisione l'energia e l'angolo dell'esplosione, viene garantita la qualità di legame metallurgica dell'interfaccia in acciaio.
Composito a rotolamento a caldo: il rotolamento a caldo viene effettuato ad alta temperatura e alta pressione per formare un fitto legame metallurgico tra acciaio e rame, eliminando al contempo difetti interni.
Successivo trattamento termico: attraverso il trattamento di ricottura o invecchiamento, viene rilasciato lo stress residuo e la resistenza alla fatica del materiale viene migliorata.
Attraverso l'applicazione completa dei metodi di cui sopra, la resistenza alla fatica e la resistenza all'usura della piastra di cuscinetti compositi in acciaio possono essere significativamente migliorate per soddisfare i requisiti ad alte prestazioni in diverse condizioni di lavoro. Se è necessaria una discussione dettagliata per una direzione specifica, il contenuto di ricerca e le soluzioni tecniche possono essere ulteriormente perfezionati.
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