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《大连理工大学》 2012年
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Al-Cu-Fe准晶磨料的制备及其性能研究

王雁斌  
【摘要】:A1基准晶合金的硬度与弹性模量的比值(即硬弹比H/E)约为0.06,是传统A1合金(H/E约为0.007~0.023)和钢(H/E约为0.011-0.029)的3-5倍,属于一类特殊的高硬弹比材料;同时,准晶材料在摩擦时还可通过其优异的弹性形变来避免对摩擦副的划伤。这些优良的综合特性使准晶合金有望用作软金属材料的抛光磨料。本论文选取典型的A162Cu25.5Fe12.5二十面体准晶成分,通过电弧熔炼、球磨制粉结合真空退火等工艺制备高纯度的单相A162Cu25.5Fe12.5准晶粉末,以其为磨料配制研磨剂对软金属纯A1进行表面研磨处理,并在相同条件下与传统金刚石研磨剂进行对比,以揭示准晶基新型研磨剂的研磨行为与相关机理。 论文的主要研究结果如下: (1)在A162Cu25.5Fe12.5成分处,通过传统非自耗电弧熔炼结合800℃-8h退火处理可制得单相二十面体准晶;该准晶具有良好的稳定性,可通过常规球磨处理制粉;以粒度小于15μm的准晶粉末为磨料,按准晶微粉30%-混合脂30%-凡士林10%-其余为纯净水(质量百分比)可配制出软金属用准晶抛光乳剂; (2)准晶研磨剂对纯A1为代表的软金属具有良好的研磨效果,经其研磨处理后的纯A1表面平整(Ra=0.306),达到一般精研要求,且无明显划痕;而金刚石研磨剂可获得更好的表面平整度,但表面多残留二次划痕。研究表明,准晶研磨剂在研磨过程中,主要通过对样品表面的“碾压”或“挤压”等作用,使样品表面软化变形而趋于平整;而金刚石研磨剂主要靠金刚石粒子的切削作用来消除样品表面浮凸来实现表面光整,但坚硬的金刚石粒子常导致软材料表面的二次划伤。 (3)修复试验研究表明,利用准晶研磨剂的“碾压光整”机理可实现软金属样品的表面研磨修复,即准晶磨料具有特殊的表面缺陷修复作用。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG733

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