多尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)對7050鋁合金表面性能影響的研究.pdf

1、具有多尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)的材料表面具有較好的的自潔性、疏水性、減阻、抗粘附性能。橡膠模具在硫化以后模具會殘留許多的硫化污染物，因此在橡膠模具表面構(gòu)筑一層多次度復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠提高模具表面的抗粘附性能。本文采用增壓噴丸設(shè)備在Al合金表面構(gòu)筑多尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)。通過調(diào)節(jié)不同的噴丸工藝參數(shù)，探討彈丸直徑、噴丸時間、壓力等，對表面形成多尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)的影響。并研究多重噴丸后材料表面性能的改變。并期望通過該方法來提高模具表面的抗粘附性能。論文的主要研究內(nèi)容如下：

2、
　　 1.調(diào)整噴丸參數(shù)在材料表面構(gòu)筑多尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括彈丸直徑、壓力、噴丸時間等，觀察試樣表面后發(fā)現(xiàn)噴丸工藝先采用較大直徑的丸粒試樣表面形成的微米級的凹凸結(jié)構(gòu)直徑較小，試樣表面凹與凸變化較大，且噴丸時間長并且噴丸壓力小的試樣凹凸結(jié)構(gòu)的深度較??；先采用小粒徑的試樣表面形成的微米級結(jié)構(gòu)直徑相對較大，并且深度變化的較為平緩。在納米級的尺寸上，采用噴丸壓力0.25MPa、丸粒直徑為0.3mm、噴丸時間為5分鐘的試樣形成的納米級的凹凸

3、結(jié)構(gòu)較少。通過粗糙度測試可以發(fā)現(xiàn)試樣表面的粗糙度變化較大，首次噴丸采用較大直徑丸粒噴丸的試樣表面粗糙較大。
　　 2.研究了材料在多重噴丸之后摩擦因數(shù)的變化。在油潤滑狀態(tài)下相對于原始試樣，表面形成了多尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)的試樣摩擦因數(shù)比原始試樣摩擦因數(shù)低。不同噴丸工藝參數(shù)下，摩擦因數(shù)最好的試樣采用的噴丸參數(shù)為壓力0.2MPa、丸粒直徑0.8mm、噴丸時間5分鐘，摩擦因數(shù)最差的噴丸參數(shù)為壓力0.25MPa、丸粒直徑0.3mm、噴丸時間5分

4、鐘。在無潤滑狀態(tài)下相對原始試樣，多重噴丸后試樣的摩擦因數(shù)經(jīng)歷了一段磨合期最后與原始試樣相差無幾。不同噴丸工藝參數(shù)中首次使用大粒徑的試樣進(jìn)入磨粒磨損狀態(tài)，而使用小粒徑的試樣處在粘著磨損以及磨粒磨損的混合狀態(tài)。其中噴丸壓力較小時間較短的試樣還處在粘著磨損狀態(tài)。多重噴丸后試樣的表面硬度大致為200Hv，試樣的表面形變層大致為20μm。
　　 3.平板硫化實(shí)驗(yàn)：通過多重噴丸后在鋁合金試樣表面構(gòu)筑的多尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠使試樣表面具有低反應(yīng)性