【硕士】空心砖芯具结构改进及其材料制备工艺研究

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内容简介

　　【硕士】空心砖芯具结构改进及其材料制备工艺研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：武汉理工大学　　学位年度：2010　　 空心砖是近年来建筑行业的常用墙体主材，由于其强度高、质轻、保温、隔音降噪和环保，是框架结构建筑物的理想填充材料，目前已成为国家建筑部门优先推荐的产品。　　本文首先对常见空心砖的生产原料、设备和工作流程进行一定的概括，对比分析了国内外空心砖的生产状况，指出了我国目前空心砖生产中存在的主要问题和难点，本文的主要研究工作是空心砖成型模具的改良。空心砖芯具是空心砖成型模具的关键部件，芯具一般由芯头、芯杆、芯架三部分构成。在空心砖挤出成型过程中，芯具承受着剧烈的挤压和磨粒磨损，其中以芯头和芯杆的磨损最为严重。目前生产中常见的空心砖芯具主体以焊接方式连接，选用具有一定耐磨性和焊接性的材料制作而成。　　 第二部分提出本文三次实验材料的选择、相关实验设备、以及实验的工艺流程和参数设置。　　 第三部分指出了原有芯具结构存在的问题，即焊装结构的选材要求导致的芯具整体寿命短的局限。为此，将芯杆和芯架从原来的焊接改为机械连接，同时芯座也可设计为整体铸造。　　 第四部分提出了空心砖芯具各部件的选材优化和对芯具材料的工艺处理方案：选用ZG50SiMnCrNiMo进行芯架整体铸造，采用Crl2TD渗钒处理和强韧化处理代替焊接性能较好而耐磨性不足的20Mn制作芯头和芯杆固定板；选择50CrVA钢制作芯杆，应能兼顾对其韧塑性和耐磨性的工况要求。　　 第五部分介绍了全新设计芯具的制各工艺，芯杆和芯头经前处理后，进行TD渗钒(硼砂盐浴960℃枣4h)，配合后续热处理，制备出满足要求的芯具部件。　　 最后对新制备的空心砖芯具样品材料进行了相对耐磨性￡测评，试验结果表明，在砂浆磨损试验条件下，与20Mn钢(未处理，e=1)相比，Crl2钢TD渗钒(￡=6．45)和20Mn钢镀硬铬(￡=5．19)具有优异的耐磨性能：而YTl4硬质合金(￡=1．55)和95氧化铝陶瓷(￡=O．93)对耐磨性能的提升作用不理想。　　 本文研究表明，芯具结构由焊装结构改为机械连接，一方面可灵活选择耐磨性优异的材料并便于表面改性和强韧化处理，另一方面当芯具部件磨耗后便于及时更换，有利于空心砖挤出的高效生产。改进后的芯具采用TD渗钒和相应热处理对提高空心砖挤出成型模具的使用寿命有显著作用。　　

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