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题名	显微激冷及镍稀土对ZChSnSbll-6合金组织性能影响的研究
作者	王一纯
答辩日期	2016
导师	张胜全
关键词	ZChSnSb11-6合金 显微激冷 镍 铈 钕
学位名称	硕士
英文摘要	由于ZChSnSb11-6合金的组织特点、熔点较低、加工工艺简单等优点,使其主要应用于大型机械主轴的轴瓦、轴承、轴衬及轴套。国外的ZChSnSb11-6合金常通过添加Cd、As等有害元素细化组织硬质相,使合金的性能更加优良。但Cd、As不仅在熔炼过程污染金属熔液,而且也会生产过程中对生产工人造成人身伤害同时也违背当今社会所提倡的绿色环保生产。本文以国内的未添加有害元素Cd、As的ZChSnSb11-6合金为研究对象,利用显微激冷浇铸方式对合金分别添加不同含量的镍及稀土元素铈、钕。并通过金相显微镜、扫描电镜、X-射线衍射仪、电子探针、能谱仪研究显微激冷及三种元素分别对ZChSnSb11-6合金显微组织、析出相、组成化合物进行分析;利用维氏硬度计、万能摩擦磨损试验机测定了显微激冷及三种元素分别对ZChSnSb11-6合金的硬度及耐磨性。在进行显微激冷实验时,为避免化学成分对合金的影响,选用ZChSnSb11-6合金作为显微激冷剂,且含量分别为1%、2%、3%、5%、7%、9%。结果表明,显微激冷处理后的ZChSnSb11-6合金的相粒组织显著细化且分布均匀,偏析减少,硬度降低;当显微激冷剂的加入量为3%时,合金中的β(SnSb)相、ε(Cu6Sn5)相最细小、硬度最低且耐磨性得到提高。在合金熔液凝固过程中,一方面由于显微激冷剂与熔液有很好的浸润性,使其有很好的流动性且均匀分布与熔液中;另一方面,显微激冷剂的熔化,形成能量起伏,成为结晶核心并使已形核晶体来不及长大。因此合金的硬质相细化,硬度降低,提高了耐磨性。利用显微激冷对ZChSnSb11-6合金分别添加含0.3%Ni、0.6%Ni、0.9%Ni、1.2%Ni的Ni-(ZChSnSb11-6)中间合金粉末。结果表明,添加少量的Ni能使合金的硬质相细化、均匀分布、硬度降低;当0.9wt.%Ni时,合金中的β(SnSb)相、ε(Cu6Sn5)相最细小、硬度较低、耐磨性较好。Ni与ZChSnSb11-6合金中的Sn、Cu反应生成胞状的三元金属间化合物,且会阻止ε(Cu6Sn5)析出。因此,少量的N i就可使合金组织更细化、耐磨性更好。将含Ce、Nd的Ce-(ZChSnSb11-6)中间合金粉末及Nd-(ZChSnSb11-6)中间合金粉末利用显微激冷方式分别加入到ZChSnSb11-6合金中。结果表明,微量的稀土就能使ZChSnSb11-6合金的硬质相细化、分布均匀、偏析减少、硬度降低;当0.10wt.%Ce、0.08wt.%Nd时,合金中的β(SnSb)相、ε(C u6Sn5)相最细小且合金硬度较低,合金耐磨性较好。一方面稀土元素作为表面活性物质会吸附在结晶核心表面,阻碍晶核进一步长大;另一方面稀土元素的“亲Sn”性,抑制Sn与Cu反应,阻止ε(Cu6Sn5)相的析出。因此,微量的Ce、Nd均可使合金的硬质相细化、降低硬度、提高耐磨性。元素Ni、Ce、Nd通过显微激冷方式加入到ZChSnSb11-6合金中,元素的变质作用与显微激冷作用同时使合金组织中的硬质相细化、均匀,通过改善组织使合金硬度降低、提高耐磨性提高。
语种	中文
页码	67
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内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/91258]
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	王一纯. 显微激冷及镍稀土对ZChSnSbll-6合金组织性能影响的研究[D]. 2016.

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