《almg合金轮胎模具表面增压喷丸亚微米化新技术的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《almg合金轮胎模具表面增压喷丸亚微米化新技术的研究（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号： UD C ：密级： 学校代号：1 1 8 4 5 学号：2 1 1 0 8 0 2 1 5 5 广东工业大学硕士学位论文 ( 工学硕士) Al - M g 合金轮胎模具表面增压喷丸亚微米化新 技术的研究 杨祥伟 指导教师姓名、职称塑瞳垡数援 L I qYl1ll111tt1 1 9 l l l 1 l t 2 l t 1 1 1 1 11 1 I l l l t l l t l 5 0 2 1 5 帅Y 1 9 2 AD i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt oG u a n g d o n gU n i v e r s i t yo f T
2、 e c h n o l o g y f o rt h eD e g r e eo fM a s t e ro fE n g i n e e r i n g S c i e n c e R e s e a r c ho nS u r f a c eM i c r o c r y s t a l l i z a t i o n O fA I U m i n U ma l l o yo ft i r em o u l db y A d d e d - - p r e s s u r eSh o tP e e n i n g M a s t e rC a n d i d a t e ：X i a n
3、 g w e iY a n g S u p e r v i s o r ：P r o f X i a o h u aJ i e M a y2 0 1 1 F a c u l t yo fI V l a t e r i a la n dF _ n a g y C x a r e d o r eU n 嗍a r 话m 咖a 日1 9 z h dI ，G I 妇n g C I o n g ，PRC h 怕，5 1 0 0 0 6 摘要 摘要 近年来，通过表面自纳米化技术已经在铝镁合金表面获得了纳米晶体结构，由于 其具有一系列优异的力学及物理化学性能n 吨1 ，因而在橡胶模具上获得了初步应用。 但是，
4、将表面纳米化技术应用于7 0 5 0 A 1 合金轮胎模具上，产业化具有一定难度。 7 0 5 0 A 1 合金轮胎模具型腔的强度不是很高，晶粒细化至纳米级的冲击力太大，会打 坏模具筋，棱，破坏模具型腔。因此，本文提出了一种喷丸亚微米化( 亚微米：晶 粒尺寸接近l O O n m 左右) 方法，探讨了弹丸直径、喷丸时间等工艺参数对轮胎模具 表面亚微米化进程的影响，研究亚微米晶层的耐磨性能、耐硫化腐蚀性能、电化学 性能及其影响规律。期望用亚微米材料的特殊性质来提高轮胎模具的使用性能。论 文的主要研究内容如下： 1 通过实验确定了实现7 0 5 0 A 1 合金表面亚微米化的优化工艺参数，包括喷丸
5、压 力、喷丸时间、弹丸直径等。测试了亚微米晶层的硬度及摩擦磨损性能，采用增压 喷丸方式可使A 卜M g 合金表面获得约3 0 - 4 0 u m 厚的亚微米晶层，晶粒尺寸约为l O O n m 。 表面亚微米化后，在常温和高温下，摩擦因数及磨损量减小，常温和高温的耐磨性 都有不同程度的提高 2 研究了所制备的亚微米晶层的热稳定性。结果通过K i s s i n g e r 方程计算得到 的亚微米晶晶粒长大的激活能比未处理样品高1 6 1 k J m o l ，X R D 结果表明随着退火 温度的升高，B r a g g 峰宽化比较缓慢的减少，晶粒尺寸在1 9 0 2 3 0 明显增大，显微 硬
6、度在2 0 0 “ C 也明显下降，因此，可以认为7 0 5 0 铝合表面亚微米晶层的热稳定温度为 2 0 0 左右。 3 利用平板硫化实验模拟了轮胎生产时的工作情况，比较了表面亚微米化样品 与未喷丸样品的抗硫化污染性能。结果表明亚微米化表面抗硫化污染性能明显提高， 原因是亚微米化表面致密的氧化膜及良好的自修复性，低反应性，高的表面硬度及 活化表面易于吸附油膜，提高了硫化时的脱模性，表面亚微米级的微凸提高了表面 的润湿角，减少了污染物粘附的面积，故表现出良好的抗硫化腐蚀性能。 4 7 0 5 0 铝合表面亚微米化后在3 5 N a C l 腐蚀溶液中电化学腐蚀性能有所提高， 喷丸后自腐蚀电位提
7、高，自腐蚀电流降低。原因：表面亚微米化后在表面层更容易形 广东工业大学硕士毕业论文 一层氧化膜，另外细化的金属亚微米组织，在自然条件下更容易钝化形成致密的 膜，金属基体能被有效保护起来，使得氧化过程放缓，提高抗蚀性。 键词：铝合金；喷丸；表面亚微米化；摩擦磨损性能；热稳定性；硫化污染；化 稳定性 A B S T R A C T A B S T R A C T I nr e c e n ty e a r s ，N a n o - c r y s t a l l i n es t r u c t u r eo f A 1a l l o yh a db e e na t t a i n e dt h
8、 r o u g ht h e s u r f a c en a n o c r y s t a l l i n et e c h n o l o g y ，s i n c ei th a sas e r i e so fe x c e l l e n tm e c h a n i c a la n d p h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e s 【1 2 ，w e r ep r e l i m i n a r yu s e di nt h ef i e l do fr u b b e r m o l d sp r o d u
9、c t i o n B u t ，t h es u r f a c el l a n o - c r y s t a l l i n ew a sa p p l i e dt o7 0 5 0A 1a l l o yt i r em o u l d ，i tw a s d i f f i c u l tf o rm a k i n gt h et e c h n o l o g yi n d u s t r i a l i z a t i o n ，b e c a u s e7 0 5 0A 1 a l l o y t i r e d i e - c a v i t yr o u g h i
10、n gs t r e n g t hi sn o tv e r yh i g h ，w a l l o po fa l l o ys u r f a c eg r a i nw h i c hw a s r e f i n e du pn a n o s c a l ew a st o ob i g ，i tc a nb r e a kt e n d o n sa n da r r i so fm o l da n dd a m a g e m o l dc a v i t y T h e r e f o r e ，t h i sp a p e rp r o p o s e dak i n d
11、o fs h o tp e e n i n gm i c r o - c r y s t a l l i n e ( g r a i ns i z ec l o s e dt oa b o u t 10 0 n m ) ，a n da n a l y z e dt h ei n f l u e n c eo f m i c r o c r y s t a l l i n et h e p r o c e s so ft y r em o u l d so nt h es u r f a c e ，w h i c hw a se x e r t e db yp r o c e s sp a r
12、a m e t e r so f p r o j e c t i l ed i a m e t e ra n ds h o tp e e n i n gt i m e ，m i c r o c r y s t a l l i n el a y e r so fw e a rr e s i s t a n c e ， c o r r o s i o nr e s i s t a n c e ，e l e c t r o c h e m i c a lp e r f o r m a n c eo fs u l f i d ea n dt h ei n f l u e n c el a ww e r
13、 e r e s e a r c h e d t h es p e c i a lp r o p e r t i e so ft h em i c r o c r y s t a l l i n em a t e r i a l sw a sh o p e dt o i m p r o v et h ep e r f o r m a n c eo ft y r em o u l d s T h em a i nr e s e a r c hc o n t e n t so fp a p e rw e r ea s f o l l o w s ： 1 T h r o u g ht h ee x
14、p e r i m e n tt h eo p t i m i z a t i o no fp r o c e s sp a r a m e t e r so fs u r f a c e m i c r o c r y s t a l l i n e7 0 5 0A 1a l l o yh a dr e a l i z e d ，i n c l u d i n gs h o tp e e n i n gp r e s s u r e ，s h o t p e e n i n gt i m e ，p r o je c t i l ed i a m e t e r ，e t c m i c r
15、o c r y s t a l l i n el a y e ro fh a r d n e s sa n dw e a r p e r f o r m a n c ew e r ed e t e r m i n e d 2 T h et h e r m a ls t a b i l i t yo fm i c r o c r y s t a l l i n el a y e rw a ss t u d i e d E x p e r i m e n tr e s u l t s i n d i c a t e dt h a ta c t i v a t i o ne n e r g yo f
16、g r a i ng r o w t ho nm i c r o p a r t i c l i z a t i o nt r e a t m e n to ft h e s u r f a c eo fa l u m i n u ma l l o yw e r em o r e16 1k J m o lt h a nu n t r e a t e ds a m p l e s N a m e l y ，t h e t r e a t e d s a m p l e sp o s s e s sr e l a t i v e l ye x c e p t i o n a l t h e r m a l s t a b i l i t y T h e r e s u l t so f m i r c o h a r d n e s sa sw e l la sX R Da n a l y s i sm e e ta g r e e m e n tw i t hD S Cc u r v e s ，t
