Yorgunluk direncini ve aşınma direncini iyileştirmek Çelik-Bakır Kompozit Rulman Plakası Malzeme tasarımı, arayüz optimizasyonu, üretim süreci ve yüzey işlemi gibi birçok yönden kapsamlı bir dikkat gerektiren karmaşık bir multidisipliner problemdir. Aşağıdakiler bazı özel yöntemler ve teknik yollar:
1. Arayüz bağlama mukavemetini optimize etme
Arayüz Mikroyapı Kontrolü: Çelik ve bakır arasındaki arayüz bağlama mukavemeti, kompozit malzemenin genel performansını doğrudan etkiler. Arayüzdeki mikroyapı optimize ederek (gözenekliliği azaltmak ve kırılgan faz oluşumundan kaçınmak gibi), yorgunluk direnci önemli ölçüde iyileştirilebilir.
Yöntem:
Patlayıcı kaynak veya sıcak haddeleme kompozit işlemi sırasında, mekanik bağlanma yerine metalurjik bağı teşvik etmek için sıcaklığı, basıncı ve soğutma hızını kesinlikle kontrol edin.
Difüzyon reaksiyonu yoluyla kararlı bir metalik bileşik oluşturmak ve arayüz bağlama kuvvetini arttırmak için bir ara geçiş tabakasının (nikel, titanyum veya alüminyum gibi) sokulması.
Kimyasal Bileşim Tasarımı: Arayüz alanına uygun miktarda alaşım elemanının (CR, MO, AL gibi) eklenmesi, katı çözelti güçlendirme veya yağış güçlendirme mekanizması yoluyla arayüz mukavemetini geliştirebilir.
2. Uygun bakır katmanı kalınlığını ve dağılımını seçin
Bakır tabakasının kalınlığı, kompozit yatak plakasının yorgunluk direnci ve aşınma direnci üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Çok kalın bir bakır tabakası, yük taşıma kapasitesine yol açabilirken, çok ince bir bakır tabakası termal iletkenliği ve yağlama etkisini azaltabilir.
Optimizasyon Stratejisi:
Gerçek çalışma koşullarına göre, optimal bakır tabaka kalınlığı oranı sonlu eleman analizi ve deneysel doğrulama ile belirlenir.
Daha iyi yağlama performansı sağlamak için yüksek stres alanlarındaki bakır tabaka kalınlığını arttırırken, maliyetleri azaltmak için düşük stres alanlarında bakır tabaka kalınlığını azaltır.
3. Yüzey modifikasyonu teknolojisi
Yüzey modifikasyonu, aşınma direncini iyileştirmenin temel araçlarından biridir. Bakır tabakasının yüzeyine bir kaplama veya modifikasyon tedavisi uygulayarak, tribolojik özellikleri önemli ölçüde geliştirilebilir.
Yöntem:
Lazer kaplama: Bir çimentolu karbür tabakası (WC-CO gibi), yüksek sertlik, yüksek gişe dirençli bir yüzey tabakası oluşturmak için bakır tabakasının yüzeyine kaplanır.
Nitridring Tedavisi: Yüzey sertliğini iyileştirmek ve aşınma direncini iyileştirmek için sertleştirilmiş bir tabaka oluşturmak üzere bakır tabakasının iyon nitriding veya gaz nitrasyonu.
Kaplama Teknolojisi: Oksidasyon direncini arttırmak ve aşınma direncini arttırmak için bakır tabakasının yüzeyinde bir nikel bazlı veya krom bazlı alaşım tabakası elektro-örtü veya kimyasal olarak kaplama.
Nano kaplama: Fiziksel buhar birikimi (PVD) veya kimyasal buhar birikimi (CVD) teknolojisi kullanılarak, aşınma direncini daha da iyileştirmek için yüzeyde nano ölçekli sert bir film (Tin, CRN gibi) birikir.
4. Kompozit malzeme tasarımının tanıtılması
Bakır tabakasına bir takviye fazının (karbon fiber, grafen, alümina partikülleri, vb.) Gönderilmesi, mukavemetini ve aşınma direncini etkili bir şekilde artırabilir.
Yöntem:
Sürtünme katsayısını azaltmak ve aşınma direncini iyileştirmek için mükemmel mekanik özelliklerini ve yağlama özelliklerini kullanarak bakır matrisine grafen veya karbon nanotüpleri eklemek.
Toz metalurji teknolojisi aracılığıyla bakır bazlı kompozit malzemeler hazırlayın ve sertliği arttırmak ve aşınma direncini arttırmak için seramik parçacıklar (Sic, Al₂o₃ gibi) ekleyin.
5. Üretim sürecini optimize etme
Farklı üretim süreçlerinin kompozit yatak plakalarının performansı üzerinde önemli bir etkisi vardır. Üretim sürecini iyileştirerek, malzemenin genel performansı geliştirilebilir.
Yöntemler:
Patlama Kaynağı: Patlama enerjisini ve açısını tam olarak kontrol ederek, çelik açıcı arayüzün metalurjik bağlanma kalitesi sağlanır.
Sıcak haddeleme kompozit: Sıcak haddeleme, çelik ve bakır arasında yoğun bir metalurjik bağ oluşturmak için yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında gerçekleştirilirken, iç kusurları ortadan kaldırır.
Müteakip ısıl işlem: Tavlama veya yaşlanma tedavisi yoluyla artık stres salınır ve materyalin yorgunluk direnci iyileştirilir.
Yukarıdaki yöntemlerin kapsamlı bir şekilde uygulanması yoluyla, farklı çalışma koşulları altında yüksek performans gereksinimlerini karşılamak için çelik bakımlı kompozit yatak plakasının yorgunluk direnci ve aşınma direnci önemli ölçüde geliştirilebilir. Belirli bir yön için ayrıntılı bir tartışma gerekiyorsa, araştırma içeriği ve teknik çözümler daha fazla rafine edilebilir.