Melhorando a resistência ao desgaste e a resistência a oxidação de Série de ligas de cobre pode começar a partir de aspectos como composição do material, tecnologia de processamento, tratamento de superfície e design de aplicação.
1. Melhore a resistência ao desgaste e a resistência a oxidação através da otimização da composição da liga
1.1 Adicione elementos resistentes ao desgaste
Cromo (Cr): O cromo pode melhorar a dureza e a resistência ao desgaste das ligas de cobre, aumentando a resistência à corrosão.
Beryllium (BE): O cobre de berílio tem resistência extremamente alta e módulo elástico enquanto exibe excelente resistência ao desgaste.
Manganês (MN) e níquel (NI): Esses elementos podem formar grãos finos e uniformes em ligas de cobre, melhorando a resistência ao desgaste e a resistência a oxidação.
1.2 Adicione elementos antioxidantes
Alumínio (AL): O alumínio pode formar uma camada de proteção de oxidação estável na superfície do cobre para evitar mais oxidação.
Silício (SI): O silício pode melhorar a resistência a oxidação de alta temperatura das ligas de cobre e é especialmente adequado para aplicações de alta temperatura.
Elementos de Terra Rara: como Yttrium (Y) e Cerium (CE). Os elementos de terras raras podem melhorar significativamente a resistência a oxidação das ligas de cobre, especialmente em ambientes de oxidação de alta temperatura.
2. Otimize a tecnologia de fabricação e processamento
2.1 Refinamento de grãos
Ao controlar os processos de fundição e trabalho a frio, os grãos são refinados e a estrutura estrutural da liga é melhorada, melhorando assim a resistência ao desgaste e a resistência a oxidação.
Use a tecnologia de solidificação rápida ou adicione refinarias de grãos (como o Zircônio ZR) para controlar o processo de solidificação da liga.
2.2 Tratamento térmico
Tratamento de solução sólida: distribua uniformemente os elementos de soluto na liga para melhorar a resistência e resistência ao desgaste da matriz.
Tratamento do envelhecimento: otimize a temperatura e o tempo do envelhecimento, promova a precipitação do fortalecimento das fases na liga e aumente a dureza e a resistência ao desgaste.
2.3 Tecnologia de fortalecimento da superfície
Revestimento a laser de superfície: Uma camada de liga resistente ao desgaste é revestida na superfície da liga de cobre por laser para melhorar a dureza da superfície e a resistência ao desgaste.
Tratamento de endurecimento da superfície: como extinção de aquecimento de indução ou carburismo de baixa temperatura para melhorar a resistência ao desgaste da camada superficial.
3. Tecnologia de revestimento e tratamento de superfície
3.1 revestimento resistente ao desgaste
Caminho de cerâmica: como o óxido de alumínio (Al2O3) ou o revestimento de óxido de zircônio (ZRO2), que pode melhorar bastante a resistência ao desgaste das ligas de cobre.
Revestimento de metal: como o revestimento de níquel ou cromo, o que não apenas melhora a resistência ao desgaste, mas também melhora a resistência à oxidação.
3.2 revestimento anti-oxidação
Filme de óxido: a anodização é usada para formar um filme denso de óxido na superfície da liga de cobre para prevenir o revestimento resistente à temperatura da altura: o revestimento protetor à base de alumínio ou à base de silício à base de alumínio ou à base de silício pode resistir efetivamente a oxidação de alta temperatura.
3.3 revestimento de nano
A tecnologia de revestimento composta em nanoescala é usada para melhorar a dureza da superfície e a resistência a oxidação, mantendo a condutividade elétrica e térmica das ligas de cobre.
4. Melhoria do projeto e otimização de aplicativos
4.1 Projeto estrutural aprimorado
Em ambientes de alta ou alta temperatura, projete uma estrutura de liga de cobre com peças substituíveis de desgaste para reduzir o impacto geral do desgaste.
Ajuste a geometria da peça para reduzir a tensão de contato para reduzir o desgaste.
4.2 Melhorar o ambiente de trabalho
Medidas de lubrificação: Use lubrificantes de alta eficiência em aplicações para reduzir o coeficiente de atrito e o desgaste do atraso.
Controle ambiental: Em situações em que o risco de oxidação é alto, controla a umidade e a concentração de oxigênio para reduzir as reações de oxidação.
5. Avaliação de desempenho e otimização contínua
5.1 Teste de resistência ao desgaste
As experiências de simulação foram realizadas usando uma máquina de teste de atrito e desgaste para avaliar a resistência ao desgaste das ligas de cobre sob diferentes composições e processos.
Ajuste o projeto do material com base nas condições de uso reais (por exemplo, carga, temperatura, velocidade).
5.2 Teste de desempenho antioxidante
Realize experimentos de oxidação sob condições de alta temperatura para observar a taxa de formação e a estabilidade da camada de óxido.
Otimize ingredientes e processos antioxidantes por meio de análise microscópica (como microscopia eletrônica de varredura, análise de espectroscopia de energia).
6. Casos típicos e referências de aplicação
Contatos elétricos: Feito de material de cobre de cromo ou níquel, com revestimento de ouro na superfície ou tratamento de níquel para melhorar a resistência ao desgaste e a resistência a oxidação.
Moldes industriais: o tratamento térmico e o revestimento são realizados na superfície do molde para prolongar sua vida útil.
Componentes aeroespaciais: use ligas de cobre raras fortalecidas com terra para garantir desempenho estável em condições de alta temperatura.
Através da otimização da composição da liga, melhoria do processo de fabricação, tecnologia de tratamento de superfície e ajustes razoáveis de projeto e aplicação, a resistência ao desgaste e a resistência a oxidação da série de ligas de cobre podem ser significativamente melhoradas para atender às diversas necessidades industriais.
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