Hvordan forbedres træthedsmodstanden og slidbestandigheden af ​​stål-kobberkompositlejeplade?

Forbedring af træthedsmodstanden og slidstyrke af Stål-kobberkompositlejeplade er et komplekst tværfagligt problem, der kræver omfattende overvejelse fra flere aspekter, såsom materialedesign, interfaceoptimering, fremstillingsproces og overfladebehandling. Følgende er nogle specifikke metoder og tekniske stier:

1. Optimering af grænsefladebindingsstyrke
Interfacemikrostrukturkontrol: Grænsefladestyringsstyrken mellem stål og kobber påvirker direkte den samlede ydelse af det sammensatte materiale. Ved at optimere mikrostrukturen ved grænsefladen (såsom at reducere porøsitet og undgå sprød fasedannelse), kan træthedsmodstanden forbedres markant.
Metode:
Under eksplosiv svejsning eller varm rullende kompositproces skal du strengt kontrollere temperaturen, trykket og kølehastigheden for at fremme metallurgisk binding snarere end mekanisk binding.
Introduktion af et mellemliggende overgangslag (såsom nikkel, titanium eller aluminium) for at danne en stabil intermetallisk forbindelse gennem diffusionsreaktion og forbedre grænsefladebindingskraften.
Kemisk sammensætningsdesign: Introduktion af en passende mængde af legeringselementer (såsom CR, MO, AL) i grænsefladeområdet kan forbedre grænsefladestyrken gennem solid opløsningsstyrke eller nedbørsstyrkemekanisme.
2. Vælg den relevante kobberlagstykkelse og distribution
Tykkelsen af ​​kobberlaget har en vigtig indflydelse på træthedsmodstanden og slidstyrke på den sammensatte lejeplade. For tykt kobberlag kan føre til utilstrækkelig bærende kapacitet, mens for tyndt kobberlag kan reducere termisk ledningsevne og smøreeffekt.
Optimeringsstrategi:
I henhold til de faktiske arbejdsvilkår bestemmes det optimale kobberlagstykkelsesforhold gennem endelig elementanalyse og eksperimentel verifikation.
Forøg kobberlagets tykkelse i områder med høj stress for at give bedre smøringsydelse, samtidig med at kobberlagets tykkelse reduceres i områder med lavt stress for at reducere omkostningerne.
3. overflademodifikationsteknologi
Overflademodifikation er et af nøgleene til at forbedre slidstyrke. Ved at anvende en belægnings- eller modifikationsbehandling på overfladen af ​​kobberlaget kan dens tribologiske egenskaber forbedres markant.
Metode:
Laserbeklædning: Et lag cementeret carbid (såsom WC-CO) er beklædt på overfladen af ​​kobberlaget for at danne en høj-hårdhed, høj-slidbestandig overfladelag.
Nitrideringsbehandling: Ionnitriding eller gasnitridering af kobberlaget for at danne et hærdet lag for at forbedre overfladehårdhed og slidstyrke.


Belægningsteknologi: Elektroplatering eller kemisk plettering af et lag nikkelbaseret eller krombaseret legering på overfladen af ​​kobberlaget for at forbedre oxidationsmodstand og slidstyrke.
Nano-belægning: Ved hjælp af fysisk dampaflejring (PVD) eller kemisk dampaflejring (CVD) -teknologi afsættes en nano-skala hård film (såsom TIN, CRN) på overfladen for yderligere at forbedre slidbestandigheden yderligere.
4. introduktion af sammensat materialesign
Introduktion af en forstærkende fase (såsom kulfiber, grafen, aluminiumoxidpartikler osv.) I kobberlaget kan effektivt forbedre dens styrke og slidstyrke.
Metode:
Tilsætning af grafen- eller carbon nanorør til kobbermatrixen ved hjælp af dens fremragende mekaniske egenskaber og smøreegenskaber for at reducere friktionskoefficienten og forbedre slidstyrke.
Forbered kobberbaserede kompositmaterialer gennem pulvermetallurgisk teknologi, og tilsæt keramiske partikler (såsom SIC, Al₂o₃) for at forbedre hårdhed og slidbestandighed.
5. Optimering af fremstillingsprocessen
Forskellige fremstillingsprocesser har en betydelig indflydelse på ydelsen af ​​sammensatte lejeplader. Ved at forbedre fremstillingsprocessen kan materialets samlede ydelse forbedres.
Metoder:
Eksplosionsvejsning: Ved nøjagtigt at kontrollere eksplosionsenergien og vinkelen sikres den metallurgiske bindingskvalitet af stål-kobbergrænsefladen.
Hot Rolling Composite: Hot rulle udføres under høj temperatur og højt tryk for at danne en tæt metallurgisk binding mellem stål og kobber, mens de eliminerer interne defekter.
Efterfølgende varmebehandling: Gennem udglødning eller aldringsbehandling frigives resterende stress, og materialets træthedsmodstand forbedres.

Gennem den omfattende anvendelse af ovennævnte metoder kan træthedsmodstanden og slidstyrken af ​​stål-kobberkompositlejepladen forbedres markant for at imødekomme de høje ydelseskrav under forskellige arbejdsvilkår. Hvis der er behov for en detaljeret diskussion for en bestemt retning, kan forskningsindholdet og tekniske løsninger forbedres yderligere.