钛镍合金耐磨性试验研究开题报告.doc

毕业论文开题报告学 生 姓 名： 学 号： 系 别： 专 业：机械设计制造及其自动化论文题目：钛镍合金耐磨性试验研究指导教师: 2011 年 01月 25日毕 业 论 文 开 题 报 告一、钛镍合金发展史人类最早发现形状记忆效应是在1932年, O lander 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W 1J1Bueh ler 在T i2N i 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T i2N i 合金的真正应用是在20 世纪70年代, 是Raychem 公司制造的“Croyf it”连接套管, 这一应用已经超出了Bueh ler 发现的“N iT ian l”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T i2N i 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: ①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; ②T i2N i 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(< 100 Lm) , 而Cu 基记忆合金的极限尺寸为200 Lm; ③T i2N i 合金具有很好的抗腐蚀性和生物相容性,符合医学应用要求, 其生物相容性优于不锈钢, 与纯钛相近。

二、钛镍合金的国内外研究现状20 世纪70 年代以来, 形状记忆合金的发展非常迅速, 美国、日本等相继大量投入,并有大量的文献报道研究领域包括熔炼、加工、热处理、记忆训练等诸方面公开的专利就有上万件, 合金的种类已达几十种之多,其中T i2N i 合金由于具有以上介绍的优良性能, 因此倍受人们的青睐, 也是研究最早、最充分的形状记忆合金美国是最早开展T i2N i 合金研究的国家主要研究单位有能源部、宇航局及海军作战研究中心、IAM 公司、Raychem 公司、加利福尼亚大学等应用已涉及宇航、潜艇、生物医学及家用电器等, 最近, 又有消息报道在常规兵器上使用了形状记忆合金部件在欧洲T i2N i 研究主要集中在德国德国1971 年开始探索其机理及应用1976 年Krupp 研究院研制了用于卫星装置的闭锁2松开机构和跟踪机构至今, 这项跟踪机构已连续运行200 万周无故障1980 年研制出带有积分跟踪机构的循环系统组件, 其功率大, 结构简单, 且可靠性好研制的形状记忆传动器还用作旋转卫星天线跟踪机构此外, 还研制出形状记忆小型发电机, 它可利用废水废气的热能使之转化为电能1989 年起在种植体方面也有应用, 取得了良好效果。

英国Delta 公司也能批量生产形状记忆合金用于自控元件及工业设备我国从1977 年开始T i2N i 合金研究, 已有20 多年的历史研究单位包括哈尔滨工业大学、北京有色金属研究总院、上海钢研所、天津冶金材料研究所、西北有色金属研究院、大连理工大学、华南理工大学、上海交通大学等几十个单位和院校研究可大致分为三个阶段:(1) 1978 年～ 1986 年, 主要从事形状记忆效应、超弹性、生物相容性等基础研究, 取得了很多科研成果, 为以后的应用开发奠定了基础;(2) 1987 年～ 1997 年, 主要开展应用研究, 材料的研制单位和应用单位加强联合, 开发实用化技术, 生产技术逐渐成熟, 产品性能趋于稳定, 产量提高, 尤其是深加工技术得到明显改进, 产业化条件日趋成熟;(3) 1998 年至今, 市场已经形成, 并很快吸引了一批综合实力优越的公司开始专业化生产三、钛镍合金的摩擦性能 由于Ni2Ti合金具有马氏体相变的特性以及较小的弹性模量，从而使其表现出较好的弹性形变协调能力，进而影响其耐磨性能研究表明，与典型的耐磨材料相比，Ni2Ti合金具有更加优异的耐磨性，可成为摩擦部件的良好选材，具有很好的工业应用前景。

对Ni2Ti合金耐磨损性能的研究已经有10多年历史了，目前国际上对近等原子比Ni2Ti合金的磨损行为进行了大量的研究证明Ni2Ti合金具有良好的耐磨损性能四、用钛镍合金提高零件的耐磨性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”可制成各种连接紧固件、驱动元件等，应用于航天航空领域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 参考文献:[1]赵连城，蔡伟，郑玉峰.合金的形状记忆效应与超弹性.北京,国防工业出版社，1995(l):41-42.[2]刘江.金属功能材料 [J].1994,(4):5-8[3]Fuchs. New aspects ofwear behaviour of specially coated cemented carbidetools[J]. 14th International Wood Machine Semina,1999,Ⅰ:41-51[4]Nouveau C.Deposition of hard coating by PVD methods on cutting tools:Application in wood machine[J]. 14th International Wood Machine Semi-na,1999,Ⅰ:441-452[5]盛田贵雄.Cutting of difficult-to-cut wood based materials with diamondcoated Cemented Carbide Tools[J].[6]张建福,万成绪.金属功能材料 [L].1996,(2)：51-54[7]大冢和弘, 堀川宏.金属 [J].1995,65(1)：31-38[8]木材学会志,1995,41(12):1093-1101[9]松岛志延，崔汉吉吉，大桥重雄.日本金属学会志[J].1999,46(6):1103-1007[10]黄新民,钱利华,徐金霞.镍-磷-纳米颗粒化学复合镀的研究现状及发展 [J].电镀与精饰,2002,21(6):12-16[11]王健,孙建春,丁培道,等.纳米复合镀工艺的研究现状 [J].表面技术，2004，33（3）：1-3,18[12]杨卫东.硬质合金表面Ni-P-纳米Ti(C,N)化学复合镀层性能研究 [D].南京:南京工业大学,2004. 8-9[13]蒋晓霞,沈伟.化学镀理论与实践 [M].北京:国防工业出版社,2000. 26-60[14]江奇.硬质合金表面Ni-P/纳米Ti(C,N)化学复合镀工艺研究 [D].南京:南京工业大学,2004. 18[15]陈亚,李士嘉,王春林,等.现代实用电镀技术 [M].北京:国防工业出版社,2003:176[16]王正平,曹茂盛,杨会静,等. Ni-P-Ni3Si4纳米粒子化学复合镀工艺优化及镀层性能表征 [J].中国表面工程,2001,52(3):24-29[17]李文平.钛合金的应用现状及发展前景[J].轻金属,2002(5):53-55[18]孙荣禄,郭立新,董尚利.钛及钛合金表面耐磨热处理[J].宇航材料工艺，1999，（5）：15-19[19]刘凤岭,李金桂,冯自修.钛合金表面技术的进展[J].腐蚀与防护，2001,22（2）：54-57[20]许晓静,王宏宇,陈康敏.钛合金表面耐磨涂层的火焰喷焊方法[P].CN2004100652139,2004-11-02[21]李平,邓永瑞.钛合金表面激光熔覆氧化锆陶瓷涂层的显微组织 [J ]. 稀有金属材料与工程, 1995, 24(4): 19 - 24[22]焊接编写组.焊接方法及设备之四(钎焊和胶结)[M ].北京:机械工业出版社, 1982 毕 业 论 文 开 题 报 告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、 本课题要研究或解决的问题1.了解钛镍合金的特性、耐磨性的试验方法、原理； 2.对用钛镍合金和零件用堆积焊技术焊接起来，并且不能出现气泡；3.零件进行磨损实验，能否提高零件的耐磨性能；二、实验设备及方法：1．实验设备：MMW-1A万能摩擦磨损试验机2. 试验材料：钛镍合金、45钢标准销3. 摩擦副：45钢、棕刚玉+白刚玉 4. 分别选用不同的摩擦副进行试验，每隔△t测量试件长度，并做记录，记录摩擦力、摩擦系数等变化曲线。

5．根据样图曲线重点观测钛镍合金边界膜破裂时的摩擦系数变化情况 毕 业 论 文 开 题 报 告指导教师意见：该同学的选题具有一定得工程背景，题目具有一定的科学意义和新颖性查阅了大量的文献，基本了解了了解钛镍合金的特性、耐磨性的试验方法、原理和国内外研究现状及发展趋势开题报告中所提及的研究的基本内容、研究的主要问题和研究方向清晰明确论述的研究方法及措施具体、合理、可行研究工作步骤、进度安排合理同意开题 指导教师： 2011年3 月 18日所在系审查意见： 教学主任： 2011年3月18日。