收藏本站
《西南交通大学》 2019年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高性能轴承钢化学机械抛光工艺研究

王玉松  
【摘要】:轴承钢是目前制造行业中应用范围最广、使用要求最高的钢种之一,也是所有合金钢中检测项目最多及质量要求最严格的钢种,轴承钢广泛用于轴承零部件的制造。随着高速铁路、风电和航空航天工业的快速发展,在特殊环境使用的轴承朝着高负荷、高转速、特大型、低噪声、极限温度等方向发展,这些极端条件下使用的轴承就对轴承钢的表面质量提出了更高的要求,需要轴承钢的表面达到纳米级的表面粗糙度,以及接近于零的损伤层厚度,这就急需要大力发展高性能轴承钢的超精密加工。由于高性能轴承钢具有硬度高、耐磨强度高、疲劳强度高的特性,对高性能轴承钢的超精密加工难度很大,所以对高性能轴承钢超精密加工的研究具有重要的意义。基于此,本文使用化学机械抛光工艺进行高性能轴承钢的超精密加工,从加工工艺的角度,研究工况参数和抛光液组分等对高性能轴承钢化学机械抛光性能的影响规律,探明关键的影响因素,并研究了不同抛光液组分对高性能轴承钢化学机械抛光的机理。首先,对高性能轴承钢化学机械抛光工艺参数进行了优化,从抛光压力、转速、抛光液流速、抛光液磨粒浓度四个参数考察,系统、综合地分析各个工艺参数之间的交互作用,最终优化抛光实验参数。其次,研究了过氧化氢作为氧化剂对高性能轴承钢的化学机械抛光,并研究了其去除机理。最后,研究了过硫酸盐作为氧化剂对高性能轴承钢的化学机械抛光及去除机理。本文的主要研究内容如下:(1)使用正交法优化了高性能轴承钢的化学机械抛光工艺参数通过设计正交试验,并且借助方差分析法研究了不同抛光工艺参数对高性能轴承钢化学机械抛光表面粗糙度与高性能轴承钢材料去除速率的影响,最后,获得了优化的高性能轴承钢化学机械抛光工艺参数。(2)过氧化氢作为氧化剂对高性能轴承钢化学机械抛光的研究首先,研究了单独使用过氧化氢作为氧化剂对高性能轴承钢化学机械抛光的影响,并从羟基自由基氧化性角度初步解释过氧化氢对高性能轴承钢化学机械抛光的机理。其次,研究了过氧化氢协同乙二胺四乙酸二钾盐对高性能轴承钢化学机械抛光的影响,结果表明,在化学机械抛光中,不仅存在化学作用和机械作用的动态平衡,而且化学作用内部还存在一定的动态平衡机制,然后通过静态腐蚀实验、电化学实验分析了不同浓度过氧化氢对高性能轴承钢的腐蚀情况,最后使用X射线光电子能谱分析,研究了在添加一定质量分数乙二胺四乙酸二钾盐的条件下,不同浓度的过氧化氢在高性能轴承钢表面生成的氧化物状态。(3)过硫酸盐作为氧化剂对高性能轴承钢化学机械抛光的研究首先,研究了过硫酸钾作为氧化剂对高性能轴承钢化学机械抛光的影响,并从硫酸根自由基氧化的角度初步阐述了过硫酸钾对高性能轴承钢化学机械抛光的机理,研究结果表明,过硫酸钾作为氧化剂极适合高性能轴承钢化学机械抛光粗抛光阶段。其次,研究了双氧化剂体系下高性能轴承钢的化学机械抛光,结果表明,过氧化氢-过硫酸钾体系下的抛光液可有效降低高性能轴承钢的表面粗糙度,使其表面达到亚纳米级精度,显著提高抛光后高性能轴承钢的表面质量,非常适合高性能轴承钢化学机械抛光的精抛光阶段。总之,高性能轴承钢通过化学机械抛光来加工,可以为高性能轴承钢的加工建立新原理、新方法和新工艺。本文的研究成果扩展了高性能轴承钢的加工方法,并且为进一步实现高性能轴承钢的超精密加工提供理论支持。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TG580.692

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨师;姜家宏;刘雪娇;;化学机械抛光技术军民融合发展及推广应用[J];电子工业专用设备;2016年11期
2 曹应根;;化学机械抛光技术若干问题研究[J];时代农机;2017年09期
3 邹微波;魏昕;杨向东;谢小柱;方照蕊;;化学机械抛光过程抛光液作用的研究进展[J];金刚石与磨料磨具工程;2012年01期
4 吕文利;魏唯;朱宗树;蒋超;;陶瓷衬底的化学机械抛光技术研究[J];电子工业专用设备;2010年03期
5 俞栋梁;程秀兰;;铜化学机械抛光工艺中碟形缺陷的优化[J];电子与封装;2008年04期
6 李长河;;化学机械抛光技术[J];现代零部件;2006年03期
7 廉进卫;张大全;高立新;;化学机械抛光液的研究进展[J];化学世界;2006年09期
8 ;化学机械抛光[J];表面工程资讯;2005年04期
9 赵永武,刘家浚;半导体芯片化学机械抛光过程中材料去除机理研究进展[J];摩擦学学报;2004年03期
10 ;化学机械抛光装置[J];电镀与涂饰;2000年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵雪松;;脉冲电化学机械抛光工具设计及其应用[A];第十届全国特种加工学术会议论文集[C];2003年
2 常敏;袁巨龙;楼飞燕;王志伟;;化学机械抛光技术概述[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
3 魏昕;熊伟;袁慧;杜宏伟;;化学机械抛光机理的建模分析[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
4 谭刚;吴嘉丽;;硅衬底的化学机械抛光工艺研究[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
5 方亮;赵蓉;任小艳;雷红;陈入领;;无磨粒化学机械抛光的研究进展[A];第十一届全国摩擦学大会论文集[C];2013年
6 王斌修;李淑玉;张明;周锦进;;扳手的电化学机械抛光初探[A];第八届全国电加工学术年会论文集[C];1997年
7 廖月明;周锦进;朱派龙;徐忠耀;;脉冲电化学机械抛光及其数字化技术[A];第八届全国电加工学术年会论文集[C];1997年
8 牛新环;刘玉岭;檀柏梅;马振国;;蓝宝石衬底化学机械抛光的机理研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
9 牛新环;宗思邈;檀柏梅;刘玉岭;;温度对GaN生长用蓝宝石衬底化学机械抛光去除速率的影响(英文)[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
10 庞浩;郑景新;;纳米二氧化硅抛光液的研究[A];2013广东材料发展论坛——战略性新兴产业发展与新材料科技创新研讨会论文摘要集[C];2013年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 通讯员 刘静;我市又一国际合作项目顺利通过科技部验收[N];廊坊日报;2012年
2 赵艳秋 编译;CMP技术走到尽头了吗[N];中国电子报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 易德福;砷化镓衬底化学机械抛光材料去除机理及抛光特性研究[D];北京交通大学;2019年
2 苏建修;IC制造中硅片化学机械抛光材料去除机理研究[D];大连理工大学;2006年
3 宋晓岚;纳米SiO_2浆料中半导体硅片的化学机械抛光及其应用研究[D];中南大学;2008年
4 边燕飞;铜与钌电化学机械抛光及其特性的研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
5 鲁海生;新型铜互连阻挡层Co/TaN的化学机械抛光研究[D];复旦大学;2013年
6 冯春阳;纳米集成电路化学机械抛光工艺建模与仿真及可制造性设计技术研究[D];复旦大学;2010年
7 赵宇航;铜互联工艺中的DFM方法研究[D];复旦大学;2009年
8 王彩玲;300mm硅片化学机械抛光设备及其关键技术研究[D];大连理工大学;2010年
9 徐驰;基于摩擦力在线测量的化学机械抛光终点检测技术研究[D];大连理工大学;2011年
10 刘瑞鸿;二氧化硅介质层CMP抛光液研制及其性能研究[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王绍臣;蓝宝石精密磨削及化学机械抛光研究[D];大连理工大学;2019年
2 贡健;面向化学机械抛光的单晶氟化钙微观去除机理研究[D];西南交通大学;2019年
3 王玉松;高性能轴承钢化学机械抛光初探[D];西南交通大学;2019年
4 王玉松;高性能轴承钢化学机械抛光工艺研究[D];西南交通大学;2019年
5 鲁智德;150mm以下晶圆氧化硅化学机械抛光参数分析与应用研究[D];北京交通大学;2019年
6 杨朔;光学玻璃化学机械抛光微观材料去除机制研究[D];大连理工大学;2019年
7 李庚卓;先进硬脆材料的椭圆超声辅助固结磨粒化学机械抛光研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
8 刘作涛;纯铜电化学机械抛光工艺研究[D];大连理工大学;2019年
9 白亚雯;A向蓝宝石晶片化学机械抛光液组分优化及其抛光工艺研究[D];江南大学;2018年
10 徐沛杰;硅溶胶对单晶SiC化学机械抛光影响研究[D];广东工业大学;2018年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026