金属基复合材料的部分应用李丰.ppt

金属基复合材料的应用 其他工业的应用篇·其他领域 其他领域 04、美国 Alloy Technology International 公司开发了热等静压法制造 TiC 复合材料。例如 Cs-40是以含 20%Cr的不锈钢为基体,掺和 45%( 体积) TiC的复合材料 ,可以用于制造标准件、阀座和机械密封件。它在油中或惰性气体下淬火, 硬度达到HRC68,此类材料对食品加工所需要的环境具有良好的横向破断强度,可用作工具及承受很高的弯曲和拉伸应力的制品,最易切削加工,并具有良好的耐热震性。在磨损条件下使用与工具钢相比,寿命提高约20倍。 金属基复合材料的应用 其他工业的应用篇·其他领域 其他领域 05、日本 Kurimoto 公司研制了由烧结碳化钨合金粉和高铬铸铁组成的复合材料,在一层烧结碳化钨合金粉上浇注熔化的高络铸铁形成复合板。新开发的这种超级耐腐复合材料,用作运输机的衬板,工作寿命超过670d。而原来用的高络铸铁仅为 30～50d。日本富士电机公司开发了用以制作水轮机和水泵等部件的耐气蚀、 耐砂土腐蚀的复合材料,金属基体是一种双相不锈钢 (质量分数: Cr 20%～30% , Ni 3%～10%,Mo1%～5%),硬质颗粒为Cr3C2、SiC、WC等，添加量5%～60%(质量分数)。比原来用的 Cr13 铸钢件的耐气蚀性提高10倍。 金属基复合材料的应用 其他工业的应用篇·其他领域 其他领域 06、西德蒂森特钢公司用粉末冶金法生产了Ferro-Titantit复合材料。该材料含45%(体积分数) TiC,TiC均匀分布并镶嵌在高合金钢中。用它制成的模具比用莱氏体铬钢的寿命提高5～10倍,可用普通方法进行车、铣、钻削加工,最后淬硬到 HRC70而不发生变形。 07、E. Pagounis ,U. K. Lindroos 采用热等静压法制备了体积分数高达30%的陶瓷颗粒增强钢基复合材料。其研究结果表明在所有增强体中,TiC和钢的结合最好, 加人陶瓷颗粒后,钢的耐磨性显著提高,而抗拉强度、延展性和冲击韧性反而下降, 这和轻金属有很大区别。 金属基复合材料的应用 谢 谢 * 课程：金属基复合材料 教师：崔岩教授 组员：李丰、刘园园 班级：机研-14 主讲：李丰 汽车工业的应用 and 其他工业的应用 02 金属基复合材料的应用 汽车工业的应用篇 目录 其他工业的应用篇 1、内燃机方面 2、制动系统 3、传动系统 4、其他应用 1、电力行业 2、体育用品 3、电子和光学仪器 4、其他领域 汽车 工业 应用 金属基复合材料的应用 金属基复合材料用于汽车工业主要是颗粒增强和短纤维增强的铝基、镁基、钛合金等有色合金基复合材料。由于铝合金、镁合金等是传统的轻质材料，随着汽车轻量化进程的不断推进和科学技术的日益进步，将来在汽车工业中采用铝合金、镁合金的要求越来越高，要求其具有良好的耐磨、抗腐蚀、耐热和尺寸稳定性，并且要求质量更轻，强度、刚度更高。 金属基复合材料的应用 汽车工业的应用篇·内燃机方面 活塞 01、活塞是汽车发动机中传递能量的一个非常重要的构件 02、工作条件：高温高压及高应力状态，并与活塞环、气缸壁之间不断产生摩擦，润滑条件不充分，工作条件极其恶劣。 03、传统材料：铝硅合金/铸铁 活塞环 活塞 活塞销 金属基复合材料的应用 汽车工业的应用篇·内燃机方面 活塞 04、随着发动机向大功率、高速度、低能耗的方向发展 ,对活塞材料提出了越来越高的要求。 耐热性，耐磨性和强度非常好（装机试车试验） 真空热压碳化硅颗粒或晶须增强的铝基复合材料活塞 美国Atlantic Richfield公司 发动机功率提高了10%，磨损减少了20%，重量减轻10%。（与镶奥氏体铸铁圈活塞相比） 多孔性镍泡沫体增强SL3.5L直喷式涡轮增压柴油机活塞的第一道环槽部分 日本马自达 重量减轻，满足性能要求，可消除由于热循环应力，塑性变形和蠕变引起的热疲劳裂纹，提高发动机效率。（与高镍铸铁镶环活塞相比） 陶瓷纤维增强镶环 美国的活塞制造厂家 质轻，耐磨性好（磨损减少1/5），高温强度高，热稳定性和导热性好，寿命提高。（与铝合金活塞相比） 5%氧化铝短纤维局部增强铝合金活塞 日本丰田汽车公司 活塞镶环 部分应用实例 金属基复合材料的应用 汽车工业的应用篇·内燃机方面 活塞 日本Art金属制造公司于1986年投产了一条缸径在200mm以下的发动机复合材料活塞专用生产线，当年月产量10万只，供应丰田公司，并努力向世界范围扩展。 1986年日本丰田汽车公司生产的陶瓷纤维增强复合材料月产量可达28000多件，年产量相当于35万件，并在市场上已知公开销售这种活塞。 市场供应 日本丰田汽车 丰