TiAl基自润滑关节轴承制备及摩擦磨损机理研究
发布时间：2021-12-01 21:24
随着航空航天和汽车行业快速发展,对关节轴承在高温、重载等复杂使役环境下的安全使用提出更高的要求。亟需制备能够在复杂使役环境下使用具有自润滑特性的固体自润滑复合材料以解决关节轴承的磨损失效。TiAl基合金具有比重轻、强度高,在高温时仍可保持足够高的强度和刚度,同时具有良好的抗蠕变和极高的抗氧化性,是理想的基体材料。CaF2和Ba F2从500℃开始具有润滑性,且高温抗氧化性极高,可以使用到900℃而不会因氧化失效。62%BaF2-38%CaF2共晶体具有更低的熔点和剪切力,因此比单种使用CaF2或BaF2的润滑性能更好。本课题以Ti44Al2Cr8Nb3V0.5B0.5Al2O3合金粉末为基体材料,添加固体润滑剂62%BaF2-38%CaF2共晶体,采用真空热压烧结技术制备TiAl基高温自润滑复合材料。采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）观察材料磨损前后微观形貌的变化及分析其成分组成。研究62%Ba F2-38%CaF2共晶体含量对TiAl基自润滑复合材料的摩擦磨损性能的影响以及室温工况下对硬度、相对密度、抗拉强度、延伸率和冲击韧性的影响。结果表明:随着62%BaF2-38...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
关节轴承的结构
图1.2 TiAl基合金在航空发动机上的应用等[24]利用金属模铸造技术制备出Ti48Al2Cr2Nb合金483Q发动验证明，其满足发动机性能要求，Ti48Al2Cr2Nb合金适合作为材料。据报道[ 25]，汽车发动机装配TiAl合金阀门可使弹簧力和降低25%，气阀杆力降低45%，凸轮轴驱动扭矩至少降低30%轴设计轻量化，使整个气门传动机构的零件进一步轻量化和优燃油消耗降低1%，综合节能大于5%，从而显著地降低噪声和综合性能。从1998年，日本开始在Lancer高级轿车上使用TiA已超过20000辆轿车装配TiAl基涡轮增压器[26]。[27]，美国GE公司铸造Ti48Al2Cr2Nb合金低压涡轮叶片安装在功通过1500次模拟循环飞行；Ti48Al2Cr2Nb合金低压涡轮叶可使发动机减重72.5kg，2012年配备该发动机的飞机首飞，首发动机上的应用。该TiAl基合金厚截面铸件室温延伸率可达2
TiAl 基自润滑关节轴承制备及摩擦磨损机理研究l 粉末、Cr 粉末、Nb 粉末、V 粉末、B 粉末、Al2O30.5B0.5Al2O3进行混合，添加质量分数分别为 5%、剂 62%BaF2-38%CaF2共晶体，运用 KE-2L 型变频球磨罐材质为不锈钢充入惰性气体氩气保护，以防氧化铝球，球粉质量比为 10:1，球磨时间为 4h，
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于推力关节轴承加工工艺的研究[J]. 陈冠杰. 企业技术开发. 2015(21)
[2]TiAl合金的制备及应用现状[J]. 刘娣,张利军,米磊,郭凯,薛祥义. 钛工业进展. 2014(04)
[3]Friction and Wear Properties of TiAl and Ti2AlN/TiAl Composites at High Temperature[J]. 孙东立,SUN Tao,WANG Qing,HAN Xiuli,GUO Linlin. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2013(05)
[4]整体型外圈关节轴承成形技术现状及发展趋势[J]. 陈继刚,杨育林,夏振伟,崔淋淋. 轴承. 2013(09)
[5]Fe-Ni基高温自润滑复合材料摩擦磨损特性研究[J]. 郭志成,李长生,唐华,阎逢元,孙建荣,刘金银子. 摩擦学学报. 2013(03)
[6]Wear Behavior of Cold Pressed and Sintered Al2O3/TiC/CaF2-Al2O3/TiC Laminated Ceramic Composite[J]. Xuefeng YANG,Jian CHENG,Peilong SONG,Shouren WANG,Liying YANG,Yanjun WANG,Ken MAO. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2013(02)
[7]推力关节轴承加工研究[J]. 曲新静. 机电信息. 2013(06)
[8]Ni3Al基自润滑复合材料摩擦学性能的研究[J]. 徐建林,闫成旗,朱圣宇,杨军,毕秦岭. 摩擦学学报. 2012(06)
[9]金属基固体自润滑复合材料的研究进展[J]. 王常川,王日初,彭超群,冯艳,韦小凤. 中国有色金属学报. 2012(07)
[10]规则多孔铜基自润滑材料的干摩擦磨损性能[J]. 申芳华,李再久,杨天武,金青林,蒋业华,周荣. 摩擦学学报. 2012(02)
博士论文
[1]Ni-W-Cr系列高温自润滑复合材料及其轴承的制备与摩擦学特性[D]. 孙建荣.江苏大学 2014
[2]TiB2/Al复合材料的自润滑机理研究[D]. 田首夫.哈尔滨工业大学 2013
[3]原位反应自润滑陶瓷刀具的设计开发及其减摩机理研究[D]. 李彬.山东大学 2010
[4]TiAl基合金的制备及高温变形行为研究[D]. 刘彬.中南大学 2008
[5]高温自润滑TiAl基合金的制备及其性能研究[D]. 杨丽颖.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]基于红外测温方法的关节轴承摩擦温度场研究[D]. 王礼飞.合肥工业大学 2015
[2]粉末冶金A1CuMgSi材料的制备工艺及性能研究[D]. 党文龙.北京有色金属研究总院 2014
[3]铁基高温自润滑材料的制备及其摩擦学特性研究[D]. 郭俊德.兰州理工大学 2014
[4]钛铝基自润滑复合材料的摩擦学特性研究[D]. 徐增师.武汉理工大学 2013
[5]TiAl基合金粉末冶金及组织性能研究[D]. 张弘飞.哈尔滨工业大学 2012
[6]BN/Ni（Cr）自润滑复合材料的制备工艺及其组织和性能研究[D]. 蒋冰玉.中南大学 2009
[7]机械合金化与热压烧结制备TiAl基合金的研究[D]. 王天国.武汉理工大学 2006
本文编号：3527082
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
关节轴承的结构
图1.2 TiAl基合金在航空发动机上的应用等[24]利用金属模铸造技术制备出Ti48Al2Cr2Nb合金483Q发动验证明，其满足发动机性能要求，Ti48Al2Cr2Nb合金适合作为材料。据报道[ 25]，汽车发动机装配TiAl合金阀门可使弹簧力和降低25%，气阀杆力降低45%，凸轮轴驱动扭矩至少降低30%轴设计轻量化，使整个气门传动机构的零件进一步轻量化和优燃油消耗降低1%，综合节能大于5%，从而显著地降低噪声和综合性能。从1998年，日本开始在Lancer高级轿车上使用TiA已超过20000辆轿车装配TiAl基涡轮增压器[26]。[27]，美国GE公司铸造Ti48Al2Cr2Nb合金低压涡轮叶片安装在功通过1500次模拟循环飞行；Ti48Al2Cr2Nb合金低压涡轮叶可使发动机减重72.5kg，2012年配备该发动机的飞机首飞，首发动机上的应用。该TiAl基合金厚截面铸件室温延伸率可达2
TiAl 基自润滑关节轴承制备及摩擦磨损机理研究l 粉末、Cr 粉末、Nb 粉末、V 粉末、B 粉末、Al2O30.5B0.5Al2O3进行混合，添加质量分数分别为 5%、剂 62%BaF2-38%CaF2共晶体，运用 KE-2L 型变频球磨罐材质为不锈钢充入惰性气体氩气保护，以防氧化铝球，球粉质量比为 10:1，球磨时间为 4h，
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于推力关节轴承加工工艺的研究[J]. 陈冠杰. 企业技术开发. 2015(21)
[2]TiAl合金的制备及应用现状[J]. 刘娣,张利军,米磊,郭凯,薛祥义. 钛工业进展. 2014(04)
[3]Friction and Wear Properties of TiAl and Ti2AlN/TiAl Composites at High Temperature[J]. 孙东立,SUN Tao,WANG Qing,HAN Xiuli,GUO Linlin. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2013(05)
[4]整体型外圈关节轴承成形技术现状及发展趋势[J]. 陈继刚,杨育林,夏振伟,崔淋淋. 轴承. 2013(09)
[5]Fe-Ni基高温自润滑复合材料摩擦磨损特性研究[J]. 郭志成,李长生,唐华,阎逢元,孙建荣,刘金银子. 摩擦学学报. 2013(03)
[6]Wear Behavior of Cold Pressed and Sintered Al2O3/TiC/CaF2-Al2O3/TiC Laminated Ceramic Composite[J]. Xuefeng YANG,Jian CHENG,Peilong SONG,Shouren WANG,Liying YANG,Yanjun WANG,Ken MAO. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2013(02)
[7]推力关节轴承加工研究[J]. 曲新静. 机电信息. 2013(06)
[8]Ni3Al基自润滑复合材料摩擦学性能的研究[J]. 徐建林,闫成旗,朱圣宇,杨军,毕秦岭. 摩擦学学报. 2012(06)
[9]金属基固体自润滑复合材料的研究进展[J]. 王常川,王日初,彭超群,冯艳,韦小凤. 中国有色金属学报. 2012(07)
[10]规则多孔铜基自润滑材料的干摩擦磨损性能[J]. 申芳华,李再久,杨天武,金青林,蒋业华,周荣. 摩擦学学报. 2012(02)
博士论文
[1]Ni-W-Cr系列高温自润滑复合材料及其轴承的制备与摩擦学特性[D]. 孙建荣.江苏大学 2014
[2]TiB2/Al复合材料的自润滑机理研究[D]. 田首夫.哈尔滨工业大学 2013
[3]原位反应自润滑陶瓷刀具的设计开发及其减摩机理研究[D]. 李彬.山东大学 2010
[4]TiAl基合金的制备及高温变形行为研究[D]. 刘彬.中南大学 2008
[5]高温自润滑TiAl基合金的制备及其性能研究[D]. 杨丽颖.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]基于红外测温方法的关节轴承摩擦温度场研究[D]. 王礼飞.合肥工业大学 2015
[2]粉末冶金A1CuMgSi材料的制备工艺及性能研究[D]. 党文龙.北京有色金属研究总院 2014
[3]铁基高温自润滑材料的制备及其摩擦学特性研究[D]. 郭俊德.兰州理工大学 2014
[4]钛铝基自润滑复合材料的摩擦学特性研究[D]. 徐增师.武汉理工大学 2013
[5]TiAl基合金粉末冶金及组织性能研究[D]. 张弘飞.哈尔滨工业大学 2012
[6]BN/Ni（Cr）自润滑复合材料的制备工艺及其组织和性能研究[D]. 蒋冰玉.中南大学 2009
[7]机械合金化与热压烧结制备TiAl基合金的研究[D]. 王天国.武汉理工大学 2006
本文编号：3527082
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