發(fā)布時(shí)間：2025-06-24 02:31

　　鈦合金作為一種新興的結(jié)構(gòu)材料,與傳統(tǒng)金屬材料相比具有許多突出優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)已有將鈦合金應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)活塞的相關(guān)研究。本文針對(duì)TC4鈦合金耐磨性差這一關(guān)鍵問(wèn)題,結(jié)合活塞具體運(yùn)動(dòng)工況,對(duì)活塞不同部位的TC4鈦合金表面采用了不同的耐磨處理方式,分析了不同方式處理下TC4鈦合金的摩擦學(xué)性能,具體內(nèi)容有:(1)首先建立TC4活塞模型,運(yùn)用ANSYS WORKBENCH仿真軟件分析活塞的沿度場(chǎng),結(jié)果顯示活塞的最高溫度出現(xiàn)在頂面和火力岸位置。同時(shí)分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況和接觸狀態(tài),初步判定磨損類(lèi)型,根據(jù)溫度場(chǎng)仿真及靜力學(xué)分析結(jié)果設(shè)計(jì)合理的活塞的表面處理工藝。(2)針對(duì)活塞頭部高溫區(qū)域,本文采用高溫滲硼工藝提高此區(qū)域的表面硬度。研究了在1000℃下不同保溫時(shí)長(zhǎng)對(duì)滲硼層厚度的影響。SEM觀測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn):滲硼處理后基體表面生成微米級(jí)的微凸起顆粒,隨著滲硼時(shí)間的增長(zhǎng),微凸起變得更密集,滲層厚度不斷增大,硬度也逐漸增大。采用球-盤(pán)摩擦實(shí)驗(yàn)機(jī)研究在不同載荷和滑動(dòng)速度下滲硼表面的摩擦學(xué)性能。在干摩擦條件下,滲硼表面的摩擦系數(shù)均高于未滲硼表面,但滲玥表面的耐磨性能更優(yōu)。乏油潤(rùn)滑時(shí),以滲層厚度最薄的表面為例,其摩擦系數(shù)約為基...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 工程研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 活塞磨損研究現(xiàn)狀
        1.2.2 鈦合金表面處理研究現(xiàn)狀
        1.2.3 石墨烯固體潤(rùn)滑涂層研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
2.活塞工況與摩擦學(xué)表面接觸分析
    2.1 活塞溫度場(chǎng)仿真
    2.2 活塞運(yùn)動(dòng)受力分析
    2.3 摩擦學(xué)表面設(shè)計(jì)
        2.3.1 接觸狀態(tài)分析
        2.3.2 耐磨性設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
3.表面滲硼的Ti6Al4V鈦合金摩擦學(xué)性能
    3.1 鈦合金表面滲硼
        3.1.1 滲硼原理
        3.1.2 鈦合金表面固體滲硼工藝
        3.1.3 微觀性能測(cè)試方法
        3.1.4 滲硼結(jié)果分析
    3.2 摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.3 滲硼鈦合金摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 干摩擦
        3.3.2 乏油潤(rùn)滑
    3.4 耐磨性分析
        3.4.1 干摩擦表面
        3.4.2 乏油潤(rùn)滑表面
    3.5 本章小結(jié)
4.表面微弧氧化膜的摩擦學(xué)性能
    4.1 鈦合金表面微弧氧化的制備
        4.1.1 微弧氧化原理
        4.1.2 鈦合金微弧氧化工藝
    4.2 涂層性能
        4.2.1 涂層硬度
        4.2.2 表面形貌分析
    4.3 摩擦學(xué)性能
        4.3.1 干摩擦實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 乏油潤(rùn)滑實(shí)驗(yàn)
    4.4 耐磨性分析
        4.4.1 干摩擦表面
        4.4.2 乏油潤(rùn)滑表面
    4.5 本章小結(jié)
5.復(fù)合潤(rùn)滑表面的制備及摩擦學(xué)性能
    5.1 石墨烯固體潤(rùn)滑涂層的制備
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        5.1.3 實(shí)驗(yàn)方案
        5.1.4 涂層硬度表征
    5.2 涂層的摩擦學(xué)性能
        5.2.1 干摩擦實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 邊界潤(rùn)滑實(shí)驗(yàn)
    5.3 涂層表面耐磨性分析
    5.4 本章小結(jié)
6.總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：4052364