Cải thiện sức đề kháng mệt mỏi và khả năng chống mài mòn của Tấm ổ trục tổng hợp bằng thép đồng là một vấn đề đa ngành phức tạp đòi hỏi phải xem xét toàn diện từ nhiều khía cạnh như thiết kế vật liệu, tối ưu hóa giao diện, quy trình sản xuất và xử lý bề mặt. Sau đây là một số phương pháp và đường dẫn kỹ thuật cụ thể:
1. Tối ưu hóa sức mạnh liên kết giao diện
Kiểm soát cấu trúc vi mô giao diện: Độ bền liên kết giao diện giữa thép và đồng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất tổng thể của vật liệu composite. Bằng cách tối ưu hóa cấu trúc vi mô tại giao diện (như giảm độ xốp và tránh sự hình thành pha giòn), khả năng chống mỏi có thể được cải thiện đáng kể.
Phương pháp:
Trong quá trình hàn chất nổ hoặc quá trình composite cán nóng, kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ, áp suất và tốc độ làm mát để thúc đẩy liên kết luyện kim hơn là liên kết cơ học.
Giới thiệu một lớp chuyển tiếp trung gian (như niken, titan hoặc nhôm) để tạo thành một hợp chất intermetallic ổn định thông qua phản ứng khuếch tán và tăng cường lực liên kết giao diện.
Thiết kế thành phần hóa học: Giới thiệu một lượng các yếu tố hợp kim thích hợp (như CR, MO, AL) trong khu vực giao diện có thể cải thiện cường độ giao diện thông qua cơ chế tăng cường giải pháp rắn hoặc tăng cường kết tủa.
2. Chọn độ dày và phân phối lớp đồng thích hợp
Độ dày của lớp đồng có ảnh hưởng quan trọng đến điện trở mệt mỏi và điện trở hao mòn của tấm ổ trục tổng hợp. Quá dày một lớp đồng có thể dẫn đến không đủ khả năng chịu tải, trong khi lớp đồng quá mỏng có thể làm giảm độ dẫn nhiệt và hiệu ứng bôi trơn.
Chiến lược tối ưu hóa:
Theo điều kiện làm việc thực tế, tỷ lệ độ dày lớp đồng tối ưu được xác định thông qua phân tích phần tử hữu hạn và xác minh thử nghiệm.
Tăng độ dày lớp đồng ở các khu vực căng thẳng cao để cung cấp hiệu suất bôi trơn tốt hơn, đồng thời giảm độ dày lớp đồng ở các khu vực căng thẳng thấp để giảm chi phí.
3. Công nghệ sửa đổi bề mặt
Sửa đổi bề mặt là một trong những phương tiện chính để cải thiện khả năng chống mài mòn. Bằng cách áp dụng một cách xử lý lớp phủ hoặc sửa đổi trên bề mặt của lớp đồng, các tính chất của bộ lạc của nó có thể được cải thiện đáng kể.
Phương pháp:
Laser Cladding: Một lớp cacbua xi măng (như WC-CO) được bọc trên bề mặt của lớp đồng để tạo thành một lớp bề mặt cao, có độ cứng cao.
Xử lý nitriding: ion nitriding hoặc khí nitrid của lớp đồng để tạo thành một lớp cứng để cải thiện độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn.
Công nghệ mạ: mạ điện hoặc mạ hóa học một lớp hợp kim dựa trên niken hoặc crom trên bề mặt của lớp đồng để tăng cường khả năng chống oxy hóa và kháng mòn.
Lớp phủ nano: Sử dụng lắng đọng hơi vật lý (PVD) hoặc công nghệ lắng đọng hơi hóa học (CVD), màng cứng quy mô nano (như TIN, CRN) được lắng đọng trên bề mặt để cải thiện hơn nữa khả năng chống mài mòn.
4. Giới thiệu thiết kế vật liệu tổng hợp
Giới thiệu một giai đoạn gia cố (như sợi carbon, graphene, các hạt alumina, v.v.) vào lớp đồng có thể cải thiện hiệu quả sức mạnh và khả năng chống mài mòn của nó.
Phương pháp:
Thêm các ống nano graphene hoặc carbon vào ma trận đồng, sử dụng các tính chất cơ học và tính chất bôi trơn tuyệt vời của nó để giảm hệ số ma sát và cải thiện khả năng chống mài mòn.
Chuẩn bị các vật liệu composite dựa trên đồng thông qua công nghệ luyện kim bột, và thêm các hạt gốm (như SIC, AL₂O₃) để tăng cường độ cứng và khả năng chống mài mòn.
5. Tối ưu hóa quy trình sản xuất
Các quy trình sản xuất khác nhau có tác động đáng kể đến hiệu suất của các tấm ổ trục tổng hợp. Bằng cách cải thiện quy trình sản xuất, hiệu suất tổng thể của vật liệu có thể được cải thiện.
Phương pháp:
Hàn nổ: Bằng cách kiểm soát chính xác năng lượng và góc nổ, chất lượng liên kết luyện kim của giao diện đồng bộ thép được đảm bảo.
HOT Rolling Composite: Cán nóng được thực hiện dưới nhiệt độ cao và áp suất cao để tạo thành một liên kết luyện kim dày đặc giữa thép và đồng, trong khi loại bỏ các khuyết tật bên trong.
Điều trị nhiệt sau đó: Thông qua việc ủ hoặc điều trị lão hóa, căng thẳng dư được giải phóng và khả năng chống mỏi của vật liệu được cải thiện.
Thông qua việc áp dụng toàn diện các phương pháp trên, khả năng chống mỏi và khả năng chống mài mòn của tấm ổ trục tổng hợp bằng thép có thể được cải thiện đáng kể để đáp ứng các yêu cầu hiệu suất cao trong các điều kiện làm việc khác nhau. Nếu một cuộc thảo luận chi tiết là cần thiết cho một hướng cụ thể, nội dung nghiên cứu và giải pháp kỹ thuật có thể được cải tiến thêm.
+0086-513-88690066
