Hoe de vermoeidheidsweerstand en slijtvastheid van composietlagerplaat voor stalen-koper te verbeteren?

Het verbeteren van de vermoeidheidsweerstand en slijtvastheid van Staal-koper composietlagerplaat is een complex multidisciplinair probleem dat uitgebreide overweging vereist van meerdere aspecten zoals materiaalontwerp, interface -optimalisatie, productieproces en oppervlaktebehandeling. De volgende zijn enkele specifieke methoden en technische paden:

1. Optimalisatie van interfacebindingssterkte
Interface Microstructuurregeling: de interface -bindingssterkte tussen staal en koper heeft direct invloed op de algehele prestaties van het composietmateriaal. Door de microstructuur op het interface te optimaliseren (zoals het verminderen van de porositeit en het vermijden van brosse fasevorming), kan de vermoeidheidsweerstand aanzienlijk worden verbeterd.
Methode:
Tijdens het explosief lassen- of heet rollend composietproces, regelt de temperatuur, druk en koelsnelheid strikt om metallurgische binding te bevorderen in plaats van mechanische binding.
Introductie van een tussenliggende overgangslaag (zoals nikkel, titanium of aluminium) om een ​​stabiele intermetallische verbinding te vormen door diffusiereactie en de interface -bindkracht te verbeteren.
Ontwerp van chemische samenstelling: de introductie van een geschikte hoeveelheid legeringselementen (zoals Cr, MO, AL) in het interface -gebied kan de interface -sterkte verbeteren door middel van versterking van vaste oplossing of neerslagversterking.
2. Kies de juiste dikte en verdeling van koperen laag
De dikte van de koperenlaag heeft een belangrijke invloed op de vermoeidheidsweerstand en slijtvastheid van de composietlagerplaat. Een te dik een koperen laag kan leiden tot onvoldoende belastingdragende capaciteit, terwijl een te dun een koperen laag kan verminderen de thermische geleidbaarheid en het smeereffect.
Optimalisatiestrategie:
Volgens de werkelijke werkomstandigheden wordt de optimale diktevatio van koperen laag bepaald door eindige elementanalyse en experimentele verificatie.
Verhoog de dikte van de koperen laag in gebieden met een hoge spanning om een ​​betere smeringprestaties te bieden, terwijl de dikte van de koperen laag in gebieden met lage stress wordt verminderd om de kosten te verlagen.
3. Oppervlakte -modificatietechnologie
Oppervlaktemodificatie is een van de belangrijkste middelen om de slijtvastheid te verbeteren. Door een coating- of modificatiebehandeling op het oppervlak van de koperen laag toe te passen, kunnen de tribologische eigenschappen aanzienlijk worden verbeterd.
Methode:
Laserbekleding: een laag gecementeerde carbide (zoals WC-CO) is gekleed op het oppervlak van de koperen laag om een ​​hoge-hardheid, hoog-wear-resistente oppervlaktelaag te vormen.
Nitridende behandeling: ionennitriden of gasnitriden van de koperen laag om een ​​geharde laag te vormen om de hardheid van het oppervlak en de slijtvastheid te verbeteren.


Plaattechnologie: elektropleren of chemisch platen van een laag legering op basis van nikkel- of chroomgebaseerde legering op het oppervlak van de koperen laag om de oxidatieresistentie en slijtvastheid te verbeteren.
Nano-coating: met behulp van fysieke dampafzetting (PVD) of chemische dampafzetting (CVD) technologie, een nanoschaal harde film (zoals TIN, CRN) wordt op het oppervlak afgezet om de slijtvastheid verder te verbeteren.
4. Introductie van composiet materiaalontwerp
De introductie van een versterkingsfase (zoals koolstofvezel, grafeen, aluminiumoxide -deeltjes, enz.) In de koperenlaag kan de sterkte en slijtvastheid effectief verbeteren.
Methode:
Het toevoegen van grafeen- of koolstofnanobuisjes aan de koperen matrix, met behulp van de uitstekende mechanische eigenschappen en smeringeigenschappen om de wrijvingscoëfficiënt te verminderen en de slijtvastheid te verbeteren.
Bereid op koper gebaseerde composietmaterialen door poedermetallurgie-technologie en voeg keramische deeltjes (zoals SIC, Al₂o₃) toe om de hardheid en slijtvastheid te verbeteren.
5. Optimalisatie van het productieproces
Verschillende productieprocessen hebben een aanzienlijke invloed op de prestaties van composietlagerplaten. Door het productieproces te verbeteren, kunnen de algehele prestaties van het materiaal worden verbeterd.
Methoden:
Explosielassen: door de explosie-energie en hoek precies te regelen, wordt de metallurgische bindingskwaliteit van de stalen-copper-interface gewaarborgd.
Hot Rolling Composite: Hot Rollling wordt uitgevoerd onder hoge temperatuur en hoge druk om een ​​dichte metallurgische binding tussen staal en koper te vormen, terwijl interne defecten worden geëlimineerd.
Daaropvolgende warmtebehandeling: door gloeien of verouderende behandeling wordt resterende stress vrijgegeven en wordt de vermoeidheidsweerstand van het materiaal verbeterd.

Door de uitgebreide toepassing van de bovenstaande methoden kan de vermoeidheidsweerstand en slijtvastheid van de composietplate van de stalen-koper-lagerplaat aanzienlijk worden verbeterd om te voldoen aan de hoge prestaties onder verschillende werkomstandigheden. Als een gedetailleerde discussie nodig is voor een specifieke richting, kunnen de onderzoeksinhoud en technische oplossingen verder worden verfijnd.