Al-Mg合金輪胎模具表面增壓噴丸亞微米化新技術(shù)的研究.pdf

1、近年來,通過表面自納米化技術(shù)已經(jīng)在鋁鎂合金表面獲得了納米晶體結(jié)構(gòu),由于其具有一系列優(yōu)異的力學(xué)及物理化學(xué)性能[1-2],因而在橡膠模具上獲得了初步應(yīng)用。
　　 但是,將表面納米化技術(shù)應(yīng)用于7050Al合金輪胎模具上,產(chǎn)業(yè)化具有一定難度。7050Al合金輪胎模具型腔的強(qiáng)度不是很高,晶粒細(xì)化至納米級的沖擊力太大,會打壞模具筋,棱,破壞模具型腔。因此,本文提出了一種噴丸亞微米化(亞微米:晶粒尺寸接近100nm左右)方法,探討了彈丸直徑、

2、噴丸時(shí)間等工藝參數(shù)對輪胎模具表面亞微米化進(jìn)程的影響,研究亞微米晶層的耐磨性能、耐硫化腐蝕性能、電化學(xué)性能及其影響規(guī)律。期望用亞微米材料的特殊性質(zhì)來提高輪胎模具的使用性能。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.通過實(shí)驗(yàn)確定了實(shí)現(xiàn)7050Al合金表面亞微米化的優(yōu)化工藝參數(shù),包括噴丸壓力、噴丸時(shí)間、彈丸直徑等。測試了亞微米晶層的硬度及摩擦磨損性能,采用增壓噴丸方式可使A1-Mg合金表面獲得約30—40um厚的亞微米晶層,晶粒尺寸約為10

3、0nm。表面亞微米化后,在常溫和高溫下,摩擦因數(shù)及磨損量減小,常溫和高溫的耐磨性都有不同程度的提高
　　 2.研究了所制備的亞微米晶層的熱穩(wěn)定性。結(jié)果通過Kissinger方程計(jì)算得到的亞微米晶晶粒長大的激活能比未處理樣品高16.1kJ／mol,XRD結(jié)果表明隨著退火溫度的升高,Bragg峰寬化比較緩慢的減少,晶粒尺寸在190—230℃明顯增大,顯微硬度在200℃也明顯下降,因此,可以認(rèn)為7050鋁合表面亞微米晶層的熱穩(wěn)定溫度為

4、200℃左右。
　　 3.利用平板硫化實(shí)驗(yàn)?zāi)M了輪胎生產(chǎn)時(shí)的工作情況,比較了表面亞微米化樣品與未噴丸樣品的抗硫化污染性能。結(jié)果表明亞微米化表面抗硫化污染性能明顯提高,因?yàn)槭莵單⒚谆砻嬷旅艿难趸ぜ傲己玫淖孕迯?fù)性,低反應(yīng)性,高的表面硬度及活化表面易于吸附油膜,提高了硫化時(shí)的脫模性,表面亞微米級的微凸提高了表面的潤濕角,減少了污染物粘附的面積,故表現(xiàn)出良好的抗硫化腐蝕性能。
　　 4.7050鋁合表面亞微米化后在3.5％N