高速列车异步牵引电动机转子铜合金护环的研制

摘要

该文结合中国高速列车重大基础工程建设研制了一种新型高速列车异步牵引电动机转子专用铜 合金护环.实验中通过对五种以Cu-10Al-4Fe-4Ni为基铜合金的性能对比,并参 照异步牵引电动机设计单位---株洲电力机车研究所提出的性能要求,确定Cu-10Al-4Fe-4Ni-0.3Zr合金为制造护环的最佳成分.并对Cu-10Al-4Fe-4Ni-0.3Zr合金进行全面的性能测试 和组织结构分析,结果如下:1.微量Zr的加入能够提高Cu-10Al-4Fe-4Ni合金的力学性能, 改善合金延性.Cu-10Al-4Fe-4Ni-0.3Zr是一种在性能上能够全面满足新型异步牵引电动机 转子护环要求的铜合金;2.通过反复试验和比较,认为采用真空熔炼→铸锭→均匀化退火→刨皮、去头尾→热锻成型→粗机加工→热处理→精机加工→检验的工艺路线是生产铜合金护环比较合理的工艺技术路线;3.微量Zr对QA110-4-4具有显著的变质作用和细化脆性相γ<,2>的作用,并产生细化晶粒强化,亚结构强化和弥散强化;4.超声波探伤是铜合金护环最适 用的无损检测方法.

目录

摘要

ABSTRACT

第一章文献综述

1.1高速铁路在我国发展的必要性

1.1.1高速铁路的重要作用

1.1.2高速铁路的主要优点及国内外发展现状

1.2我国高速铁路发展的基本技术及选择

1.3高速列车牵引异步电动机护环材料的工作条件及研制要求

1.3.1护环的使用环境及国内外用材现状

1.3.2护环的失效与防护

1.4高速列车异步牵引电动机转子专用铜合金护环的研究方法和研究内容

第二章材料制备与实验方法

2.1材料的制备

2.1.1成分设计与配料

2.1.2熔炼铸造及铸锭均匀化处理

2.1.3铸锭的加工处理

2.2实验方法

2.2.1力学性能测试

2.2.2材料的热处理工艺

2.2.3组织观察

第三章实验结果、分析及讨论

3.1合金的力学性能实验结果

3.1.1合金的硬度

3.1.2合金的拉伸力学性能

3.2高速列车异步牵引电动机转子护环铜合金的显微组织

3.2.1护环专用铜合金不同状态的金相显微组织(OM)

3.2.2 Cu-10Al-4Fe-4Ni-0.3Zr(4#)合金的显微组织（TEM）

3.3 X射线衍射物相分析

3.4分析与讨论

3.4.1合金相变过程的分析与讨论

3.4.2微量Zr对QAl10-4-4铝青铜合金的变质作用

3.4.3微量Zr对QAl10-4-4铝青铜合金的强化作用

3.4.4微量Zr对Cu-10Al-4Fe-4Ni合金的增韧作用

第四章铜合金护环的生产工艺路线

4.1合金成分设计

4.2配料、熔炼及铸锭

4.2.1配料

4.2.2熔炼与铸锭

4.3铸锭均匀化

4.4热锻成型

4.5检验

4.5.1金相(OM)显微组织的检查

4.5.2力学性能的检查

4.5.3无损探伤

第五章结论

参考文献

致谢

附录 攻读硕士学位期间的主要业绩