水表殼體鑄造銅模具表面處理技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-01 11:01
銅合金因具有優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、耐蝕性能和耐磨性能等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子和海洋等領(lǐng)域。銅模具鑄造具有工藝性能好、尺寸精度高、鑄件表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。但銅模具的導(dǎo)熱性好,合金溶液冷卻速度快,容易發(fā)生磨損等失效形式;鑄件容易產(chǎn)生氣孔、冷隔和澆不足等缺陷。本文針對(duì)銅合金水表殼體鑄造過(guò)程中出現(xiàn)的模具壽命短和鑄件表面質(zhì)量差的問(wèn)題,研制了一種新型模具表面處理涂料,重點(diǎn)研究了水表殼體模具涂料配方以及噴涂工藝參數(shù)對(duì)涂層性能的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了不同的耐火填料配比對(duì)金屬型涂料性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)耐火骨料加入量為滑石粉55%,云母粉20%,氮化硼粉25%時(shí),金屬型涂料的綜合性能良好。通過(guò)單因素試驗(yàn)法和正交試驗(yàn)法,研究了不同含量的懸浮劑和粘結(jié)劑對(duì)涂料性能的影響,優(yōu)化了水表殼體銅模具涂料配方。最佳的涂料配方(占耐火填料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)):滑石粉55%,云母粉30%,氮化硼粉15%,鈉基膨潤(rùn)土6%,CMC0.5%,水玻璃10%,六偏磷酸鈉1.2%,固液比1:2。采用SEM、體視顯微鏡等手段分析了不同噴涂工藝參數(shù)下模具涂層的形貌。隨著模具預(yù)處理溫度增加,涂層表面和界面處孔隙和裂紋呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì);當(dāng)模具...
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 銅合金水表殼體鑄造
1.2.1 銅合金水表殼體材料
1.2.2 銅合金水表殼體的成型方式
1.2.3 金屬型鑄造的工藝特點(diǎn)
1.3 金屬型鑄造的模具壽命
1.3.1 金屬型模具的主要失效形式
1.3.2 提高金屬型鑄造模具壽命的技術(shù)途徑
1.4 金屬型涂料的研究現(xiàn)狀
1.4.1 金屬型涂料的作用
1.4.2 金屬型涂料的組成
1.4.3 金屬型涂料的研究現(xiàn)狀
1.5 課題研究主要目標(biāo)和內(nèi)容
1.5.1 研究目標(biāo)
1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)研究方案
2.1 實(shí)驗(yàn)用原材料
2.1.1 耐火填料
2.1.2 懸浮劑
2.1.3 粘結(jié)劑
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.3 涂料的制備及噴涂工藝
2.3.1 涂料制備工藝
2.3.2 涂料噴涂工藝
2.4 涂料性能檢測(cè)
2.4.1 一般性能測(cè)量
2.4.2 附著性能測(cè)量
2.4.3 耐磨性能測(cè)量
2.4.4 烘干抗裂性測(cè)量
2.4.5 脫模性能測(cè)量
2.5 微觀分析
第三章 水表殼體鑄造銅模具涂料配方研究
3.1 耐火填料對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.1.1 云母含量對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.1.2 氮化硼含量對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.2 懸浮劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.2.1 鈉基膨潤(rùn)土懸浮劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.2.2 CMC懸浮劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.3 粘結(jié)劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.3.1 水玻璃粘結(jié)劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.3.2 六偏磷酸鈉粘結(jié)劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.4 正交試驗(yàn)及結(jié)果分析
3.4.1 正交試驗(yàn)
3.4.2 結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 銅模具涂料噴涂工藝和涂層性能研究
4.1 涂料噴涂工藝研究
4.1.1 模具預(yù)處理溫度對(duì)涂層形貌的影響
4.1.2 噴涂距離對(duì)涂層表面形貌的影響
4.1.3 噴涂壓力對(duì)涂層表面形貌的影響
4.2 噴涂工藝優(yōu)化后的涂層形貌研究
4.2.1 涂層的宏觀形貌
4.2.2 涂層的微觀形貌
4.3 噴涂工藝優(yōu)化后的涂層性能研究
4.3.1 涂層的附著性能
4.3.2 涂層的耐磨性能
4.3.3 涂層的耐熱性能
4.4 本章小結(jié)
第五章 銅合金水表殼體鑄造銅模具涂料應(yīng)用
5.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
5.2 銅合金水表殼體鑄造工藝
5.2.1 銅合金水表殼體的鑄造過(guò)程
5.2.2 銅合金水表殼體模具涂料的噴涂過(guò)程
5.2.3 銅合金水表殼體鑄造工藝參數(shù)
5.3 水表殼體鑄造銅模具涂料性能分析
5.3.1 水表殼體鑄件分析
5.3.2 水表殼體脫模性分析
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬型重力鑄造高強(qiáng)度鋁銅合金的研究[J]. 孫廷富,吳岳壹,徐建江,官柏平,曹改榮,周青花,高志強(qiáng). 兵器材料科學(xué)與工程. 2017(06)
[2]碳納米管/氮化硼水性涂料的制備與性能研究[J]. 劉豐文,張浩,樓平,趙定義,甘露. 化工新型材料. 2016(12)
[3]影響陽(yáng)極銅澆鑄模使用壽命的因素探討[J]. 李楓,沈強(qiáng)華,馬濤,孫安平,陳雯. 中國(guó)鑄造裝備與技術(shù). 2016(01)
[4]一種鎂砂粉與剛玉粉復(fù)合燒結(jié)鑄型涂料的研制[J]. 黃宏軍,趙雙,劉偉華,侯志偉,左曉嬌,袁曉光. 熱加工工藝. 2015(23)
[5]鋁合金金屬型用海泡石噴涂涂料懸浮率和強(qiáng)度的研究[J]. 楊劍雄,黃晉,龍威,張友壽,夏露,王小路. 鑄造. 2015(08)
[6]六方氮化硼復(fù)合氧化鋁耐火材料的性能研究[J]. 梁峰,薛正良,趙雷,方偉,葉林峰,雷中興. 耐火材料. 2014(06)
[7]延長(zhǎng)銅陽(yáng)極板圓盤澆鑄機(jī)模具的使用壽命[J]. 黃智超,陳雯,沈強(qiáng)華,馬濤. 中國(guó)鑄造裝備與技術(shù). 2014(04)
[8]金屬型表面莫來(lái)石-玻璃復(fù)合涂層的制備[J]. 李勉,劉建睿,黃衛(wèi)東. 特種鑄造及有色合金. 2014(05)
[9]六偏磷酸鈉對(duì)鎂合金金屬型涂料性能的影響[J]. 郭廣思,于海峰,董晨陽(yáng). 特種鑄造及有色合金. 2014(03)
[10]不同材質(zhì)飲用水水表衛(wèi)生質(zhì)量調(diào)查[J]. 王國(guó)玲,楊路平,邵立君,聶宏騫,胡奕. 環(huán)境與健康雜志. 2013(08)
碩士論文
[1]六方氮化硼/酚醛樹脂摩擦材料制備技術(shù)與性能研究[D]. 仇溢.山東大學(xué) 2017
[2]鋁合金新型低壓鑄造涂料研究[D]. 鄭徐雨.華中科技大學(xué) 2016
[3]壓鑄銅合金模具鋼的變質(zhì)處理及熱穩(wěn)定性研究[D]. 王新華.山東大學(xué) 2016
[4]鎂合金金屬型鑄造涂料的研究[D]. 于海峰.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2014
[5]銅—氮化硼復(fù)合材料摩擦性能的研究[D]. 林文光.北京交通大學(xué) 2012
[6]鋁合金表面多功能陶瓷涂層的研究[D]. 楊帆.華中科技大學(xué) 2012
[7]銅合金表面復(fù)合型膜層制備及性能研究[D]. 樊良偉.上海交通大學(xué) 2012
[8]鈦合金砂型鑄造用醇基涂料研究[D]. 王菊線.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[9]鋁合金活塞澆鑄模壽命影響因素的分析與研究[D]. 時(shí)曉蕾.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[10]鎂合金金屬型涂料的研究[D]. 張亮.上海交通大學(xué) 2010
本文編號(hào):3654115
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 銅合金水表殼體鑄造
1.2.1 銅合金水表殼體材料
1.2.2 銅合金水表殼體的成型方式
1.2.3 金屬型鑄造的工藝特點(diǎn)
1.3 金屬型鑄造的模具壽命
1.3.1 金屬型模具的主要失效形式
1.3.2 提高金屬型鑄造模具壽命的技術(shù)途徑
1.4 金屬型涂料的研究現(xiàn)狀
1.4.1 金屬型涂料的作用
1.4.2 金屬型涂料的組成
1.4.3 金屬型涂料的研究現(xiàn)狀
1.5 課題研究主要目標(biāo)和內(nèi)容
1.5.1 研究目標(biāo)
1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)研究方案
2.1 實(shí)驗(yàn)用原材料
2.1.1 耐火填料
2.1.2 懸浮劑
2.1.3 粘結(jié)劑
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.3 涂料的制備及噴涂工藝
2.3.1 涂料制備工藝
2.3.2 涂料噴涂工藝
2.4 涂料性能檢測(cè)
2.4.1 一般性能測(cè)量
2.4.2 附著性能測(cè)量
2.4.3 耐磨性能測(cè)量
2.4.4 烘干抗裂性測(cè)量
2.4.5 脫模性能測(cè)量
2.5 微觀分析
第三章 水表殼體鑄造銅模具涂料配方研究
3.1 耐火填料對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.1.1 云母含量對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.1.2 氮化硼含量對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.2 懸浮劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.2.1 鈉基膨潤(rùn)土懸浮劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.2.2 CMC懸浮劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.3 粘結(jié)劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.3.1 水玻璃粘結(jié)劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.3.2 六偏磷酸鈉粘結(jié)劑對(duì)金屬型涂料性能的影響
3.4 正交試驗(yàn)及結(jié)果分析
3.4.1 正交試驗(yàn)
3.4.2 結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 銅模具涂料噴涂工藝和涂層性能研究
4.1 涂料噴涂工藝研究
4.1.1 模具預(yù)處理溫度對(duì)涂層形貌的影響
4.1.2 噴涂距離對(duì)涂層表面形貌的影響
4.1.3 噴涂壓力對(duì)涂層表面形貌的影響
4.2 噴涂工藝優(yōu)化后的涂層形貌研究
4.2.1 涂層的宏觀形貌
4.2.2 涂層的微觀形貌
4.3 噴涂工藝優(yōu)化后的涂層性能研究
4.3.1 涂層的附著性能
4.3.2 涂層的耐磨性能
4.3.3 涂層的耐熱性能
4.4 本章小結(jié)
第五章 銅合金水表殼體鑄造銅模具涂料應(yīng)用
5.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
5.2 銅合金水表殼體鑄造工藝
5.2.1 銅合金水表殼體的鑄造過(guò)程
5.2.2 銅合金水表殼體模具涂料的噴涂過(guò)程
5.2.3 銅合金水表殼體鑄造工藝參數(shù)
5.3 水表殼體鑄造銅模具涂料性能分析
5.3.1 水表殼體鑄件分析
5.3.2 水表殼體脫模性分析
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬型重力鑄造高強(qiáng)度鋁銅合金的研究[J]. 孫廷富,吳岳壹,徐建江,官柏平,曹改榮,周青花,高志強(qiáng). 兵器材料科學(xué)與工程. 2017(06)
[2]碳納米管/氮化硼水性涂料的制備與性能研究[J]. 劉豐文,張浩,樓平,趙定義,甘露. 化工新型材料. 2016(12)
[3]影響陽(yáng)極銅澆鑄模使用壽命的因素探討[J]. 李楓,沈強(qiáng)華,馬濤,孫安平,陳雯. 中國(guó)鑄造裝備與技術(shù). 2016(01)
[4]一種鎂砂粉與剛玉粉復(fù)合燒結(jié)鑄型涂料的研制[J]. 黃宏軍,趙雙,劉偉華,侯志偉,左曉嬌,袁曉光. 熱加工工藝. 2015(23)
[5]鋁合金金屬型用海泡石噴涂涂料懸浮率和強(qiáng)度的研究[J]. 楊劍雄,黃晉,龍威,張友壽,夏露,王小路. 鑄造. 2015(08)
[6]六方氮化硼復(fù)合氧化鋁耐火材料的性能研究[J]. 梁峰,薛正良,趙雷,方偉,葉林峰,雷中興. 耐火材料. 2014(06)
[7]延長(zhǎng)銅陽(yáng)極板圓盤澆鑄機(jī)模具的使用壽命[J]. 黃智超,陳雯,沈強(qiáng)華,馬濤. 中國(guó)鑄造裝備與技術(shù). 2014(04)
[8]金屬型表面莫來(lái)石-玻璃復(fù)合涂層的制備[J]. 李勉,劉建睿,黃衛(wèi)東. 特種鑄造及有色合金. 2014(05)
[9]六偏磷酸鈉對(duì)鎂合金金屬型涂料性能的影響[J]. 郭廣思,于海峰,董晨陽(yáng). 特種鑄造及有色合金. 2014(03)
[10]不同材質(zhì)飲用水水表衛(wèi)生質(zhì)量調(diào)查[J]. 王國(guó)玲,楊路平,邵立君,聶宏騫,胡奕. 環(huán)境與健康雜志. 2013(08)
碩士論文
[1]六方氮化硼/酚醛樹脂摩擦材料制備技術(shù)與性能研究[D]. 仇溢.山東大學(xué) 2017
[2]鋁合金新型低壓鑄造涂料研究[D]. 鄭徐雨.華中科技大學(xué) 2016
[3]壓鑄銅合金模具鋼的變質(zhì)處理及熱穩(wěn)定性研究[D]. 王新華.山東大學(xué) 2016
[4]鎂合金金屬型鑄造涂料的研究[D]. 于海峰.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2014
[5]銅—氮化硼復(fù)合材料摩擦性能的研究[D]. 林文光.北京交通大學(xué) 2012
[6]鋁合金表面多功能陶瓷涂層的研究[D]. 楊帆.華中科技大學(xué) 2012
[7]銅合金表面復(fù)合型膜層制備及性能研究[D]. 樊良偉.上海交通大學(xué) 2012
[8]鈦合金砂型鑄造用醇基涂料研究[D]. 王菊線.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[9]鋁合金活塞澆鑄模壽命影響因素的分析與研究[D]. 時(shí)曉蕾.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[10]鎂合金金屬型涂料的研究[D]. 張亮.上海交通大學(xué) 2010
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