钢管高温校形模具用耐磨减摩nial基合金研究

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1、万方数据钢管高温校形模具用耐磨减摩NiAI基合金研究学位类型：堂本型堂僮学科(专业学位类别)：。扭越工程作者姓名．韭耋星作者学号．导师姓名及职称实践导师姓名及职称学院名称论文提交日期学位授予单位11010303012●●万方数据InvestigationofNiAl—-BasedAlloyatHighTemperatureforTypeAdjustmentDieDiscipline(TypeofProfessionalDegree)MechanicalEngineering．．．．．—．Candidate圣h盟g

2、垒4曼旦g：曼坠StudentNumber!!Q!Q三Q圣Q12SupervisorandProfessionalTitle垦迫Q坠!垫i坚呈!Q鱼墨墨丛PracticeMentorandProfessionalTitlegh曼望Li墨鱼曼廷g曼望gi垒曼曼!Sch001．．—————————C——o——llegeofElectromechanicalandEngineering．．．———————Date』坠垒曼，2Q!垒一一．一UniversityHunanUniversityofScienceandTech

3、nology．．．．．．．．．．．．．—．万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：弛参舄日期：如即年舌月／弘日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允

4、许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。日期：力／孵多月／夕日日期：矽绎多月／j_日万方数据摘要在钢管高温校形过程中，发现钢管内表面有划伤和局部黏结现象。根据摩擦学原理，降低模具与钢管接触面摩擦因数是解决问题的有效途径，本论文试图研制一种适用于钢管高温校形模具的自润滑(或涂层)材料，并全面考察其在高、低温环境的摩擦学特性。考虑钢管校形过程热变形特性，对钢管高温校形过程的受力与变形

5、进行了有限元分析，重点分析了不同摩擦因数对钢管校形精度的影响。结果表明，降低钢管与模具间摩擦因数，可以改善校形过程中钢管塑性应变分布状态，减小接触应力，提高校形精度。基于NiAl基合金研究的文献资料和本课题高温工况要求，初选NiAl—2．5Ta-7．5Cr组分并制备出合金，测试了其力学和摩擦学性能。结果发现，NiAl．2．5Ta．7．5Cr合金的强度与现用模具材料强度相当，摩擦因数部分低于现用模具材料，但在宽温度段内不能保持稳定，因此对其进行了进一步改性处理。添加Co元素对NiAl．2．5Ta-7．5Cr合金进行

6、改性，实验结果表明，Co改性NiAl—7．5Cr-2．5Ta合金强度和硬度得到了提高，但摩擦学特性改善不明显。添加B元素对NiAl．2．5Ta．7．5Cr合金进行改性，实验结果表明，NiAl—2．5Ta-7．5Cr一1B合金的性能优于其他改性合金，抗压强度较NiAl．2．5Ta-7．5Cr合金提高了70MPa，塑性提高了50％左右。在室温～600℃范围内，摩擦因数可稳定在0。25左右，表现出良好的自润滑与耐磨损特性。分析表明，其自润滑特性源于合金局部或全部磨损表面处于固体A148209和液态B203共存的状态，液

7、态B203使摩擦磨损符合流体动压润滑机制以及A148209氧化物起的支撑作用。与现用模具材料(GH4500)对比实验表明，B元素改性的NiAl．2．5Ta．7．5Cr-IB合金强度比GH4500材料高，在室温“oo℃范围的摩擦磨损特性也显著优于GH4500合金，因此NiAl．2．5Ta-7．5Cr-IB合金有望用作钢管高温校形模具材料(或制各自润滑涂层)。关键词：高温校形；NiAl基合金；摩擦磨损；白润滑；氧化物万方数据万方数据ABSTRACTDuringtheprocessofadjustmentathight

8、emperature，theabrasiveandadhesivephenomenonisfoundontheinnersurfaceofsteelpipes．Basedontheprincipleoftribology,decreasingfrictioncoefficientisastheeffectivewaytosolvethatproblem．Aself-lub