钛镍合金耐磨性试验研究

毕业论文钛镍合金耐磨性试验研究学生姓名学号学院专业指导教师年月钛镍合金耐磨性试验研究机械设计制造及其自动化摘要钛镍合金是一种性能优异、用途广泛的金属材料。钛镍合金作为一种性能优异的钛合金，具有优良的耐磨性能，它作为骨科内固定器械、义齿等已得到广泛临床应用。钛镍合金具有优良的形状记忆效应和伪弹性”。因为钛镍合金具有优良的耐磨性能，可制成各种连接紧固件、驱动元件等，应用于航天航空领域。但在工业中的应用量远远低于传统金属材料，最主要的原因在于它高昂的价格。因为钛镍合金有如此优秀的耐磨擦性能，我们试着把它与我们使用的零件进行堆积焊来提高零件的使用性能。并且降低我们所需零件的成本。本论文主要是用摩擦磨损实验来测试在零件表面堆焊钛镍合金是否能增加零件的耐磨性能。关键词钛镍合金，耐磨性，成本WEARRESISTANCEOFTINIALLOYSABSTRACTNICKELTITANIUMALLOYISANEXCELLENT,VERSATILEMETALTITANIUMNICKELALLOYASAHIGHPERFORMANCETITANIUMALLOYWITHEXCELLENTWEARRESISTANCE,ASORTHOPEDICFIXATIONDEVICES,DENTURES,ETC,HAVEBEENWIDELYCLINICALAPPLICATIONNICKELTITANIUMALLOYWITHEXCELLENTSHAPEMEMORYEFFECTANDPSEUDOELASTICITY“BECAUSETHETITANIUMNICKELALLOYWITHEXCELLENTWEARRESISTANCE,CANBEMADEOFFASTENERS,DRIVECOMPONENTS,ETC,USEDINAEROSPACEFIELDSBUTINTHEINDUSTRYISMUCHLOWERTHANTRADITIONALMATERIALS,MAINLYBECAUSEOFITSHIGHPRICEBECAUSETITANIUMNICKELALLOYHASSUCHEXCELLENTABRASIONPERFORMANCE,WETRYITWITHTHEACCUMULATIONOFTHEPARTSWEUSETOIMPROVEWELDINGPERFORMANCEPARTSANDREDUCETHECOSTOFSPAREPARTSWENEEDTHISTHESISISTOUSEFRICTIONANDWEAREXPERIMENTSTOTESTTHEPARTSOFTHESURFACEOFTITANIUMNICKELALLOYCLADDINGISTOINCREASETHEWEARRESISTANCEOFPARTSKEYWORDSTITANIUMNICKELALLOY,WEARRESISTANCE,COST目录1绪论111研究背景112研究目的213国内外现状214研究内容32实验材料521试验设备522试验材料523摩擦副624实验夹具63研究方法84测试步骤1041探索性试验1042试验105试验内容1151低载荷高转速11511试验条件11512磨损量对比11513摩擦系数对比1252重载荷低转速19521试验条件19522磨损量对比19523摩擦系数对比2053重载荷高转速24531试验条件24532磨损量对比24533摩擦系数对比256结论27参考文献28致谢341绪论11研究背景钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于航天航空、机械、电子、化工、生物医学等领域。但是钛合金摩擦系数大、耐磨性差，限制了其工程应用。此外，钛合金作为生物材料具有重量轻、无毒等特点，近年来钛在石油化工冶金生物医学和体育用品等领域开始得到应用并己成为新工艺新技术新设备不可缺少的金属材料钛工业进入一个新的发展时期。人类最早发现形状记忆效应是在1932年,OLANDER在AU2CD合金中发现类橡皮效应,1949年苏联KURDJUMOV等人在CU21417AL2115NI质量分数合金中发现冷却时马氏体形成并长大,加热时马氏体收缩至消失,发生逆相变。直到1963年美国海军武器试验室W1J1BUEHLER在TI2NI等原子比合金中发现了形状记忆效应才引起了人们的注意。TI2NI合金的真正应用是在20世纪70年代,是RAYCHEM公司制造的“CROYFIT”连接套管,这一应用已经超出了BUEHLER发现的“NITIANL”范围。因为,该套管已具备了低温相变特性,进一步研究还发现TI2NI合金除具有记忆效应外,还具有高比强、高疲劳寿命、高阻尼、耐蚀、耐磨等特性。钛镍合金虽然其价格较贵,也较难加工,但应用仍十分广泛,主要原因是具有优良的形状记忆和超弹性,单程形状记忆效应和超弹性均可达到8,双程形状记忆效应稳定性好,当应变小于1时,双程记忆循环次数可达几百万次TI2NI合金具有比较好的机械性能,本质晶粒度很细小,可以被加工成很细小的丝材和薄板北京,国防工业出版社，1995L414228刘鹤，周振华，粱宝岩等机械合金化TLAI合金的制备，粉末冶金业，2005，1536929JINJI，WANGHLWEARRESISLANCEOFNITIALLOYJ7AETAMETALSINICA，1988，241A566930黄学文，董光能王慧等超弹TINI合金的摩擦学特性研究摩擦学学报，200222640941331LIDYWEARBEHAVIOROFTINISHAPEMEMORYALLOYSJSCRPTAMATERIALIA，1996，34219520032LIDYANEWTYPEOFWEARRESISTANTMATERIALPSEUDOSTICTINIALLOYIFWEAR，1998221116一I2333LIDYTLIUR，THEMECHANISMRESPONSIBLEFORHIGHWEARRESISTLDCEOFPSEUDOELASTICTINIALLOYANOVELTRIBOMATERIALJW，199922522977778334LIURLIDYEXPERIMENTALSTUDIESONTRIBOLOGICALPROPERTIESOFPSEUDOEASTIETINIALLOYWITHCOMPARISONIOSTAINLESSSTEEL30435METALLURGICALANDMATERIALSTRANSACTIONSA，200031A112773278336ICESHSAIMXTSNJIN，EREROLEOFSHEARSTRAININULTRAGRAINREFINEMENTBYACCUMULATIVEROLLBONDINGARBPROCESS，SCRIPTAMATER，2002,4637L1UR，LIDYAFINITEELEMENTMODELSTUDYONWEESISTANTOFPSEUDOEASTIETINIALLOYJMATERIALSSCIENCEANDENGINEERING2000，A277L6917538IINHCL1AOHMHEJLETALWEAREHAXAELERLSTIESATIONNITRIDEDTINI。SHAPEMEMORYATLOYSJSURFACEANDCOALINGTECHNOLOGY，1997T9217818939LINHC，IIAOHM，HEJLELALWEARCHARACTERISTICSOFTINISHAPEMEMORYALLOYSJMETALLURGICALANDMATERIALSTRANSACTIONSA，1997，28A1871187740WUSK，L，INHC，YEHCHACOMPARISONOFTHECAVITATIONEROSIONRESISTANCEOFTINIALLOYS，SU304STAINLESSSTEELANDNIBASEDSELFFLUXINGALLOYJWEAR2000，244859341JL，INHC，WUSK，YEHCHACOMPARISONOFSLURRYEROSIONCHARACTERISTICSOFTINISHAPEMEMORYALTOYSANDSUS304SLAINLESSSTEEL口WEAR。200124955756542ZHANGTC，LIDYANEXPERIMENTALSTUDYODLHIONBEHAVIOROFPSEUDOELASTICTINIAHOYINDRYSANDANDINAGGRESSIREMEDIAJJMATERIALSSCIENCEANDENGINEERING，2000A29320821443LIANGYN，“JINYB，ETCWEARBEHAVIOROFA豇NIALLOY,WEAR,1996，19823624144扬杰吴月华形状记忆合金及其应用M合肥中国科学技术大学出版社，199345JINJIAILNG,WANGHONGLIANGACTAMETALLSINICAA,1988,2446HUANGXUEWEN,DONGGUANGNENG,WANGHUI,ETALSTUDYONTRIBOLOGICALCHARACTERISTICSOFPSEUDOELASTICTTNIALLOYSJTRIBOLOGYTOBEPUBLISHEDINCHINESE47LIDYANEWTYPEOFWEARERSISTANTMATERIALPSEUDOELASTICTINIALLOY1WEAR,221199811612348LIDYRUNGLIUTHEMECHANISMRESPONSIBLEFORHIGHWEARERSISTANCEOFPSEUDOELASTICTINYALLOYANOVELTRIBOMATERIALJWEAR225229199977778349LIURUNG,LIDYEXPERIMENTALSTUDIESONTRIBOLOGICALPORPERTIESOFPSEUDOELASTICTINIALLOYWITHCOMPARISONTOSTAINLESSSTEEL3JMETALMATERTRANSA,2000,31A112773278350王立民，徐久军，严立，等基于啊NI合金的超弹性对其相关磨损机制的FEM研究，材料科学与工程学报，2003，21339439751高彩桥摩擦金属学，哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社，198852李建明磨损金属学，北京，冶金工业出版社，199053温诗铸摩擦学原理，北京清华大学出版社，199054余俊，徐真，赵冬初，等摩擦学长沙湖南科学技术出版社，198455陆大雄摩擦学导论北京北京出版社，199056金嘉陵，王宏亮砸NI合金耐磨性研究，金属学报。199824A666857黄学文，董光能，周仲荣，等TINI合金的耐磨性及其摩擦学应用研究，材料工程，2004，6414658石德珂材料科学基础北京机械工业出版社，199959BEYERJ，BRAKELRALOYDJILPRECIPITATIONPROCESSINTININEAREQUIATEMICALLOYPROCEEDINGOFTHEINTERNAFIANALCONFERENCEONMARTENSITICTRANSFORMATIONNARAJAPAN,198660周彦邦钛合金铸造概论砌北京航空工业出版社，200068061丁宏升，郭景杰，贾均TI153合金与铸型材料界面反应的研究J特种铸造及有色合金1999S1121462张喜燕，赵永庆，白晨光钛合金及应用M北京化学工业出版社，200563舒群，郭永良，陈子勇，等铸造钛合金及其熔炼技术的发展现状J材料科学与工艺2004，12333233664曹继敏，杨冠军，邓炬钛镍合金的研究开发及市场状况J钛工业进展2002054865黄学文，董光能，王慧，等TINI形状记忆合金动态阻尼特性的研究J材料工程，2003，53666徐建军TINI基形状记忆合金磨损性能研究D北京北京有色金属研究总院，200067曹文涛王兰英，伊胜宁，等镍钍形状记忆合盅超弹性研究J金属制品，1997，233；131768黄兵民，王永前，程建量，等近等原子比NITI形状记忆台金的超弹性J中国有色金属学报，1996，64；136一I3969JINJI，WANGHLWEARRESISLANCEOFNITIALLOYJ7AETAMETALSINICA，1988，241A566970黄学文，董光能王慧等超弹TINI合金的摩擦学特性研究摩擦学学报，200222640941371LIDYWEARBEHAVIOROFTINISHAPEMEMORYALLOYSJSCRPTAMATERIALIA，1996，342195200致谢通过不断的自我学习和老师的精心帮助下，毕业设计及论文即将划上句号。这几个月是我大学生活中忙碌而又充实的一段时光。短短的时间里，我不仅学到了更多的理论知识，扩展了知识面，提高了自己的实际操作能力；而且学会了如何去学习心得知识，学会了面对困难和挑战，学会了互帮互助，