Bagaimana untuk meningkatkan rintangan keletihan dan rintangan pakai plat galas komposit tembaga-tembaga?

Meningkatkan rintangan keletihan dan rintangan haus Plat galas komposit keluli-tembaga adalah masalah pelbagai disiplin yang kompleks yang memerlukan pertimbangan yang komprehensif dari pelbagai aspek seperti reka bentuk bahan, pengoptimuman antara muka, proses pembuatan dan rawatan permukaan. Berikut adalah beberapa kaedah tertentu dan laluan teknikal:

1. Mengoptimumkan kekuatan ikatan antara muka
Kawalan mikrostruktur antara muka: Kekuatan ikatan antara muka antara keluli dan tembaga secara langsung mempengaruhi prestasi keseluruhan bahan komposit. Dengan mengoptimumkan mikrostruktur di antara muka (seperti mengurangkan keliangan dan mengelakkan pembentukan fasa rapuh), rintangan keletihan dapat ditingkatkan dengan ketara.
Kaedah:
Semasa kimpalan letupan atau proses komposit rolling panas, ketat mengawal suhu, tekanan dan kadar penyejukan untuk menggalakkan ikatan metalurgi dan bukan ikatan mekanikal.
Memperkenalkan lapisan peralihan pertengahan (seperti nikel, titanium atau aluminium) untuk membentuk sebatian intermetallic yang stabil melalui tindak balas penyebaran dan meningkatkan daya ikatan antara muka.
Reka Bentuk Komposisi Kimia: Memperkenalkan jumlah elemen pengaliran yang sesuai (seperti Cr, Mo, Al) di kawasan antara muka dapat meningkatkan kekuatan antara muka melalui pengukuhan penyelesaian pepejal atau mekanisme pengukuhan hujan.
2. Pilih ketebalan dan pengedaran lapisan tembaga yang sesuai
Ketebalan lapisan tembaga mempunyai pengaruh penting terhadap rintangan keletihan dan rintangan memakai plat galas komposit. Terlalu tebal lapisan tembaga boleh menyebabkan kapasiti galas beban yang tidak mencukupi, sementara terlalu nipis lapisan tembaga dapat mengurangkan kekonduksian terma dan kesan pelinciran.
Strategi Pengoptimuman:
Mengikut keadaan kerja yang sebenar, nisbah ketebalan lapisan tembaga yang optimum ditentukan melalui analisis elemen terhingga dan pengesahan eksperimen.
Meningkatkan ketebalan lapisan tembaga di kawasan tekanan tinggi untuk memberikan prestasi pelinciran yang lebih baik, sambil mengurangkan ketebalan lapisan tembaga di kawasan tekanan rendah untuk mengurangkan kos.
3. Teknologi pengubahsuaian permukaan
Pengubahsuaian permukaan adalah salah satu cara utama untuk meningkatkan rintangan haus. Dengan menggunakan rawatan salutan atau pengubahsuaian pada permukaan lapisan tembaga, sifat tribologinya dapat ditingkatkan dengan ketara.
Kaedah:
Laser Cladding: Lapisan karbida simen (seperti WC-CO) berpakaian pada permukaan lapisan tembaga untuk membentuk lapisan permukaan tahan tinggi, tahan tinggi.
Rawatan Nitriding: ion nitriding atau gas nitriding lapisan tembaga untuk membentuk lapisan keras untuk meningkatkan kekerasan permukaan dan rintangan memakai.


Teknologi penyaduran: Electroplating atau kimia penyaduran lapisan aloi berasaskan nikel atau kromium di permukaan lapisan tembaga untuk meningkatkan rintangan pengoksidaan dan rintangan haus.
Nano Coating: Menggunakan teknologi pemendapan wap fizikal (PVD) atau pemendapan wap kimia (CVD), filem keras skala nano (seperti TIN, CRN) disimpan di permukaan untuk meningkatkan lagi rintangan haus.
4. Memperkenalkan Reka Bentuk Bahan Komposit
Memperkenalkan fasa pengukuhan (seperti serat karbon, graphene, zarah alumina, dan lain -lain) ke dalam lapisan tembaga dapat meningkatkan kekuatan dan rintangan haus dengan berkesan.
Kaedah:
Menambah nanotube graphene atau karbon ke matriks tembaga, menggunakan sifat mekanikal yang sangat baik dan sifat pelinciran untuk mengurangkan pekali geseran dan meningkatkan rintangan haus.
Sediakan bahan komposit berasaskan tembaga melalui teknologi metalurgi serbuk, dan tambah zarah seramik (seperti sic, al₂o₃) untuk meningkatkan kekerasan dan rintangan memakai.
5. Mengoptimumkan proses pembuatan
Proses pembuatan yang berbeza mempunyai kesan yang signifikan terhadap prestasi plat galas komposit. Dengan meningkatkan proses pembuatan, prestasi keseluruhan bahan dapat ditingkatkan.
Kaedah:
Kimpalan letupan: Dengan tepat mengawal tenaga dan sudut letupan, kualiti ikatan metalurgi antara muka tembaga keluli dipastikan.
Komposit Rolling Hot: Rolling panas dijalankan di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi untuk membentuk ikatan metalurgi padat antara keluli dan tembaga, sambil menghapuskan kecacatan dalaman.
Rawatan haba berikutnya: Melalui rawatan penyepuhlindapan atau penuaan, tekanan sisa dikeluarkan dan rintangan keletihan bahan diperbaiki.

Melalui penggunaan komprehensif kaedah di atas, rintangan keletihan dan rintangan haus plat galas komposit besi-tembaga boleh diperbaiki dengan ketara untuk memenuhi keperluan prestasi tinggi di bawah keadaan kerja yang berbeza. Sekiranya perbincangan terperinci diperlukan untuk arah tertentu, kandungan penyelidikan dan penyelesaian teknikal dapat ditapis lebih lanjut.