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《南京工业大学》 2005年
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深过冷Ni-Pb-Cu偏晶合金的凝固组织及摩擦磨损性能研究

王敏  
【摘要】:本文以Ni-Pb-Cu偏晶合金为研究对象,在大气下采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法获得深过冷,制备了不同过冷度的Ni-20Pb-3Cu(wt.%)亚偏晶、Ni-31.5Pb-3Cu(wt.%)偏晶和Ni-50Pb-3Cu(wt.%)过偏晶合金试样。借助于红外测温、XRD、SEM、EDAX等分析手段,研究了该合金系的冷却曲线、组织类型、组织尺度随过冷度的演化规律以及组织形成机制;系统测量了不同合金、不同过冷度试样在干摩擦工况下的摩擦系数、磨损量以及硬度等力学指标;研究了不同成分及过冷度合金凝固组织对摩擦磨损性能的影响。另外,通过对其摩擦形貌的观察和摩擦磨损机理的探讨,以及两者的综合对比,得出了性能较优越的合金成分及过冷度,为熔体法制备大体积均质偏晶合金自润滑材料及深过冷偏晶合金自润滑材料制备的理想条件及发展方向提供技术基础。以上研究包括的主要内容和获得的结论如下: (1)提出了在大气下采用熔融玻璃净化和循环过热相结合获得深过冷的方法,制备均质化偏晶合金的构思,并为制备大体积偏晶合金金属基自润滑材料的可行性提供了理论基础和技术支持。 (2)较系统地研究了不同成分、不同过冷度范围深过冷Ni-Pb-Cu合金的偏晶合金冷却曲线类型。研究发现:所有合金的深过冷再辉曲线(△T<280K)均遵循随着过冷度越大,再辉度越大,一次再辉速率越高,总的凝固时间越短的规律。 (3)研究发现:随着过冷度的增加,Ni-20Pb-3Cu亚偏晶、Ni-31.5Pb-3Cu(wt.%)偏晶、Ni-50Pb-3Cu过偏晶合金凝固组织的α-Ni相均存在两次粒化现象。三种成分合金凝固组织发生两次粒化的临界过冷度△T_1、△T_2分别为79K、199K;53K、148K;48K、115K。 (4)采用深过冷方法可制备出大体积均质化偏晶合金试样。在本文实验条件下,三种成分合金较佳的均质化制备条件为:Ni-20Pb-3Cu合金:过冷度△T≥199K;Ni-31.5Pb-3Cu合金:过冷度△T≥120K;Ni-50Pb-3Cu合金:过冷度△T≥192K。 (5)研究发现:在低过冷度下,Ni-Pb-Cu合金凝固组织中的α相尺度随着过
【学位授予单位】:南京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TG113

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【参考文献】
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