超重力燃烧合成自磨锐切刀梯度材料的制备工艺研究
发布时间：2020-12-05 20:54
随着我国城镇化的加速发展、乡村振兴战略的提出,没有农机现代化就没有农业现代化已成为广泛共识,农机现代化的重要地位日益凸显。切割刃具是现代农机装备的核心零件,直接影响整机工作可靠性,与国外相比,我国在核心材料、制备工艺等方面存在较大技术瓶颈,成为高端农机发展亟需解决的现实问题。本文基于超重力燃烧合成技术,制备出Fe基金属梯度材料,通过对制备工艺参数的优化,使材料硬度呈梯度分布。对梯度材料硬化层与45钢基体的厚度比例进行了分析设计,设计制备了苜蓿收获机旋转切割器的自磨锐切刀,进行了现场试验。分析了超重力燃烧合成梯度材料的组织形貌与成分分布;进行了梯度材料层的显微硬度性能测试,并对梯度材料层成型及其对性能的影响机制进行了研究探讨,对梯度材料新型自磨锐切刀与市售切刀进行现场试验对比,得到如下结论:1.通过多体系绝热温度数值计算分析,确定了超重力燃烧合成的相关工艺参数,如铝热剂组分、粒度等。研究了重力系数对多相分离速度的影响,获得的最佳超重力燃烧合成工艺参数为:超重力系数为1000 g、绝热温度为3148.2K,铝热剂组分的相对含量（质量分数）:Fe3O4
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Busatis切割器刀片公司生产的自磨刃割刀Fig.1-1Originalself-sharpeningcutterproductofBusatiscutterbladecompany
山东农业大学全日制硕士专业学位论文目标为超重力燃烧合成梯度材料制备自磨锐刀具，因此对超重力燃烧合成相关材料与参数进行优化，制备出符材料进行组织硬度分布检测分析，对其成型机制进行研尺寸，加工出切刀样品，与市售切刀进行现场对比试验成自磨锐切刀的制备新工艺。研究成果可以为提升我国及材料支撑。术路线如图 1-2 所示。
图 2-1 经粉碎后的氧化铁渣Fig. 2-1 Pulverized iron oxide slag系中高硬铁基合金粉稀释剂（V-Fe、Mo-Fe 及剂组分的相对含量进行优化设计，优化过程见热温度的数值计算及组分优化）。经过优化设质量分数，mass%）及粒度如表 2-1 所示。表 2-1 铝热剂组分的相对含量及粒度大小 2-1 Relative content and particle size of aluminothermic compose3O4/Al 铝热剂 Cr-Fe Mo-Fe V-85 5 3 3e3O4：150~300Al：2~350~100 50~100 50~备
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年中央一号文件决定 以绿色发展引领乡村振兴 打造人与自然和谐共生发展新格局[J]. 中国水利. 2018(03)
[2]国内外农机自磨刃割刀的制备及其研究进展[J]. 宋月鹏,高雪,高东升,张韬,张帅,王征,李法德,宋占华,樊桂菊. 热加工工艺. 2018(02)
[3]超重力熔铸梯度材料制备饲草料收获机械自磨锐切刀[J]. 宋月鹏,高雪,李法德,宋占华,高东升,杨增朝,李江涛. 中国科学:技术科学. 2018(01)
[4]基于表面工程技术制备农机刃具的研究现状[J]. 宋月鹏,王伟,高东升,李法德,许令峰,高雪. 中国农机化学报. 2018(01)
[5]乡村振兴——中国农村发展新战略[J]. 王亚华,苏毅清. 中央社会主义学院学报. 2017(06)
[6]盾构刀具磨损机理及预测分析[J]. 吴俊,袁大军,李兴高,金大龙,沈翔. 中国公路学报. 2017(08)
[7]选择性激光熔化零件微观结构及摩擦学性能研究[J]. 陈旭斌,葛翔,祝毅,杨华勇. 机械工程学报. 2018(03)
[8]Application of reaction nitrogen arc cladding TiCN/Fe composite coating on cutter of agricultural machinery[J]. 李建昌,杨淑华,郝建军,赵建国,马跃进. China Welding. 2016(02)
[9]铡草机刀片自磨刃效果分析[J]. 商冬青,靳峰峰. 贵州工程应用技术学院学报. 2015(01)
[10]原位合成Ti（C,N）-WC/Ni60A基复合涂层显微结构及性能[J]. 屈平,马跃进,赵建国,刘俊峰,郝建军. 农业工程学报. 2014(10)
博士论文
[1]钛合金表面激光熔覆陶瓷Ti-Al-Si复合涂层的组织结构与耐磨性[D]. 张红霞.山东大学 2016
硕士论文
[1]基于稀土催渗316L不锈钢机械研磨表面低温渗铝工艺的研究[D]. 刘自平.山东农业大学 2016
[2]割草机刀片激光表面强化的研究[D]. 叶鹏云.福建农林大学 2016
[3]自磨刃锤片的工艺优化及耐磨性研究[D]. 刘亚东.内蒙古农业大学 2012
[4]激光熔覆纳米陶瓷自磨刃硬化层技术研究[D]. 张娟娟.福建农林大学 2012
[5]揉碎机锤片自磨刃强化固体渗碳工艺的研究[D]. 金敏.内蒙古农业大学 2009
本文编号：2900077
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Busatis切割器刀片公司生产的自磨刃割刀Fig.1-1Originalself-sharpeningcutterproductofBusatiscutterbladecompany
山东农业大学全日制硕士专业学位论文目标为超重力燃烧合成梯度材料制备自磨锐刀具，因此对超重力燃烧合成相关材料与参数进行优化，制备出符材料进行组织硬度分布检测分析，对其成型机制进行研尺寸，加工出切刀样品，与市售切刀进行现场对比试验成自磨锐切刀的制备新工艺。研究成果可以为提升我国及材料支撑。术路线如图 1-2 所示。
图 2-1 经粉碎后的氧化铁渣Fig. 2-1 Pulverized iron oxide slag系中高硬铁基合金粉稀释剂（V-Fe、Mo-Fe 及剂组分的相对含量进行优化设计，优化过程见热温度的数值计算及组分优化）。经过优化设质量分数，mass%）及粒度如表 2-1 所示。表 2-1 铝热剂组分的相对含量及粒度大小 2-1 Relative content and particle size of aluminothermic compose3O4/Al 铝热剂 Cr-Fe Mo-Fe V-85 5 3 3e3O4：150~300Al：2~350~100 50~100 50~备
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年中央一号文件决定 以绿色发展引领乡村振兴 打造人与自然和谐共生发展新格局[J]. 中国水利. 2018(03)
[2]国内外农机自磨刃割刀的制备及其研究进展[J]. 宋月鹏,高雪,高东升,张韬,张帅,王征,李法德,宋占华,樊桂菊. 热加工工艺. 2018(02)
[3]超重力熔铸梯度材料制备饲草料收获机械自磨锐切刀[J]. 宋月鹏,高雪,李法德,宋占华,高东升,杨增朝,李江涛. 中国科学:技术科学. 2018(01)
[4]基于表面工程技术制备农机刃具的研究现状[J]. 宋月鹏,王伟,高东升,李法德,许令峰,高雪. 中国农机化学报. 2018(01)
[5]乡村振兴——中国农村发展新战略[J]. 王亚华,苏毅清. 中央社会主义学院学报. 2017(06)
[6]盾构刀具磨损机理及预测分析[J]. 吴俊,袁大军,李兴高,金大龙,沈翔. 中国公路学报. 2017(08)
[7]选择性激光熔化零件微观结构及摩擦学性能研究[J]. 陈旭斌,葛翔,祝毅,杨华勇. 机械工程学报. 2018(03)
[8]Application of reaction nitrogen arc cladding TiCN/Fe composite coating on cutter of agricultural machinery[J]. 李建昌,杨淑华,郝建军,赵建国,马跃进. China Welding. 2016(02)
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[10]原位合成Ti（C,N）-WC/Ni60A基复合涂层显微结构及性能[J]. 屈平,马跃进,赵建国,刘俊峰,郝建军. 农业工程学报. 2014(10)
博士论文
[1]钛合金表面激光熔覆陶瓷Ti-Al-Si复合涂层的组织结构与耐磨性[D]. 张红霞.山东大学 2016
硕士论文
[1]基于稀土催渗316L不锈钢机械研磨表面低温渗铝工艺的研究[D]. 刘自平.山东农业大学 2016
[2]割草机刀片激光表面强化的研究[D]. 叶鹏云.福建农林大学 2016
[3]自磨刃锤片的工艺优化及耐磨性研究[D]. 刘亚东.内蒙古农业大学 2012
[4]激光熔覆纳米陶瓷自磨刃硬化层技术研究[D]. 张娟娟.福建农林大学 2012
[5]揉碎机锤片自磨刃强化固体渗碳工艺的研究[D]. 金敏.内蒙古农业大学 2009
本文编号：2900077
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