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近年来,通过表面自纳米化技术已经在铝镁合金表面获得了纳米晶体结构,由于其具有一系列优异的力学及物理化学性能,因而在橡胶模具上获得了初步应用。但是,将表面纳米化技术应用于7050Al合金轮胎模具上,产业化具有一定难度。7050Al合金轮胎模具型腔的强度不是很高,晶粒细化至纳米级的冲击力太大,会打坏模具筋,棱,破坏模具型腔。因此,本文提出了一种喷丸亚微米化(亚微米:晶粒尺寸接近100nm左右)方法,探讨了弹丸直径、喷丸时间等工艺参数对轮胎模具表面亚微米化进程的影响,研究亚微米晶层的耐磨性能、耐硫化腐蚀性能、电化学性能及其影响规律。期望用亚微米材料的特殊性质来提高轮胎模具的使用性能。论文的主要研究内容如下:1.通过实验确定了实现7050Al合金表面亚微米化的优化工艺参数,包括喷丸压力、喷丸时间、弹丸直径等。测试了亚微米晶层的硬度及摩擦磨损性能,采用增压喷丸方式可使Al-Mg合金表面获得约30-40um厚的亚微米晶层,晶粒尺寸约为100nm。表面亚微米化后,在常温和高温下,摩擦因数及磨损量减小,常温和高温的耐磨性都有不同程度的提高2.研究了所制备的亚微米晶层的热稳定性。结果通过Kissinger方程计算得到的亚微米晶晶粒长大的激活能比未处理样品高16. 1kJ/mol, XRD结果表明随着退火温度的升高,Bragg峰宽化比较缓慢的减少,晶粒尺寸在190-230℃明显增大,显微硬度在200℃也明显下降,因此,可以认为7050铝合表面亚微米晶层的热稳定温度为200℃左右。3.利用平板硫化实验模拟了轮胎生产时的工作情况,比较了表面亚微米化样品与未喷丸样品的抗硫化污染性能。结果表明亚微米化表面抗硫化污染性能明显提高,原因是亚微米化表面致密的氧化膜及良好的自修复性,低反应性,高的表面硬度及活化表面易于吸附油膜,提高了硫化时的脱模性,表面亚微米级的微凸提高了表面的润湿角,减少了污染物粘附的面积,故表现出良好的抗硫化腐蚀性能。4.7050铝合表面亚微米化后在3.5%NaCl腐蚀溶液中电化学腐蚀性能有所提高,喷丸后自腐蚀电位提高,自腐蚀电流降低。原因:表面亚微米化后在表面层更容易形成一层氧化膜,另外细化的金属亚微米组织,在自然条件下更容易钝化形成致密的薄膜,金属基体能被有效保护起来,使得氧化过程放缓,提高抗蚀性。