高溫合金Inconel718具有優(yōu)良的高溫性能,廣泛用于高溫零件的制備,然而隨著高溫設(shè)備的不斷發(fā)展,使役溫度已超過高溫合金的應(yīng)用極限。因此產(chǎn)生了在高溫合金構(gòu)件外層制備的熱障材料,其可有效增強高溫零部件的熱性能,提高使用壽命,進(jìn)一步促進(jìn)高溫設(shè)備向高性能高效率發(fā)展。Ni CrAlY/ZrO₂是工業(yè)生產(chǎn)實際中應(yīng)用最廣泛的熱障材料組合。ZrO₂陶瓷其耐高溫性能優(yōu)異,熱導(dǎo)率低,硬度高,耐磨損,是性能優(yōu)異的熱防護(hù)材料。NiCrAlY同樣具備一定的抗氧化能力,常作為金屬黏結(jié)層,用以連接高溫合金和陶瓷防護(hù)層。但是由于兩種材料之間存在一定的熱膨脹系數(shù)差異,高溫部件的工作環(huán)境中溫度與應(yīng)力載荷變化頻繁,熱障材料常常出現(xiàn)剝落失效等問題,導(dǎo)致高溫部件受損。而激光近凈成形技術(shù)制備的梯度熱障材料,可使材料成分和性能在某一方向上逐步變化,減少界面問題,同時成形的材料微觀組織致密,結(jié)合力強。本文利用激光近凈成形技術(shù)制備了復(fù)合材料和功能梯度材料,確定了合理的加工工藝,檢測了其微觀組織和力學(xué)性能。得到了各復(fù)合材料的微觀組織隨成分變化的演變規(guī)律,以及不同成分比例下力學(xué)性能的轉(zhuǎn)變機制... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 熱障材料
        1.1.1 熱障材料概述
        1.1.2 熱障梯度材料
        1.1.3 熱障材料制備方法及存在問題
    1.2 激光近凈成形熱障材料
        1.2.1 激光近凈成形概述
        1.2.2 激光近凈成形熱障材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題研究的主要內(nèi)容
2 Inconel718/NiCrAlY/ZrO_2功能梯度材料成形實驗方法及基礎(chǔ)工藝
    2.1 實驗方法
        2.1.1 實驗設(shè)備與實驗材料
        2.1.2 實驗方案設(shè)計
        2.1.3 樣品制備與檢測方法
    2.2 Inconel718/NiCrAlY與NiCrAlY/ZrO_2復(fù)合材料成形基礎(chǔ)工藝
        2.2.1 制備Inconel718/NiCrAlY復(fù)合材料基礎(chǔ)工藝研究
        2.2.2 制備NiCrAlY/ZrO_2復(fù)合材料基礎(chǔ)工藝研究
    2.3 本章小結(jié)
3 激光近凈成形Inconel718/NiCrAlY復(fù)合材料實驗分析
    3.1 Inconel718/NiCrAlY復(fù)合材料宏觀形貌分析
        3.1.1 掃描速度對Inconel718/NiCrAlY復(fù)合材料宏觀形貌的影響
        3.1.2 掃描路徑對Inconel718/NiCrAlY復(fù)合材料宏觀形貌的影響
        3.1.3 Inconel718/NiCrAlY復(fù)合材料開裂分析
    3.2 不同成分比例Inconel718/NiCrAlY復(fù)合材料微觀組織演變
        3.2.1 不同成分比例Inconel718/NiCrAlY復(fù)合材料微觀形貌
        3.2.2 不同成分比例Inconel718/NiCrAlY復(fù)合材料的物相組成與分布
    3.3 不同成分比例Inconel718/NiCrAlY復(fù)合材料力學(xué)性能檢測
        3.3.1 顯微硬度檢測
        3.3.2 摩擦磨損性能檢測
    3.4 本章小結(jié)
4 激光近凈成形NiCrAlY/ZrO_2復(fù)合材料實驗分析
    4.1 超聲輔助激光近凈成形NiCrAlY/ZrO_2復(fù)合材料分析
        4.1.1 超聲振動對NiCrAlY/ZrO_2復(fù)合材料宏觀形貌的影響
        4.1.2 超聲振動對NiCrAlY/ZrO_2復(fù)合材料氧化物島的影響
    4.2 不同成分比例NiCrAlY/ZrO_2復(fù)合材料微觀組織演變
        4.2.1 不同成分比例NiCrAlY/ZrO_2復(fù)合材料微觀組織
        4.2.2 不同成分比例NiCrAlY/ZrO_2復(fù)合材料相組成
    4.3 不同成分比例NiCrAlY/ZrO_2復(fù)合材料力學(xué)性能分析
        4.3.1 顯微硬度檢測
        4.3.2 摩擦磨損性能檢測
    4.4 本章小結(jié)
5 激光近凈成形Inconel718/NiCrAlY/ZrO_2功能梯度材料實驗分析
    5.1 Inconel718/NiCrAlY/ZrO_2功能梯度材料的制備
    5.2 Inconel718/NiCrAlY/ZrO_2功能梯度材料的微觀組織演變
    5.3 Inconel718/NiCrAlY/ZrO_2功能梯度材料元素分布
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超聲功率對激光熔覆Fe-Cr-V-C系涂層組織與性能的影響[J]. 沈言錦,李雪豐,陳學(xué)永.  焊接學(xué)報. 2017(05)
[2]等離子噴涂梯度熱障涂層的抗熱震性能[J]. 鐘穎虹,陸辛,計亞平,馮澤舟,馮艷玲,于浩,李飛.  金屬熱處理. 2015(07)
[3]增材制造——創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)的利器[J]. 李滌塵,蘇秦,盧秉恒.  航空制造技術(shù). 2015(10)
[4]激光功率對Al2O3-ZrO2共晶陶瓷成形質(zhì)量的影響[J]. 吳東江,張垚磊,牛方勇,馬廣義,孫貝,康仁科.  稀有金屬材料與工程. 2014(11)
[5]激光感應(yīng)復(fù)合快速熔覆功能梯度YSZ/NiCrAlY涂層的研究（英文）[J]. 周圣豐,戴曉琴,熊征,張?zhí)煊?  中國激光. 2013(04)
[6]功率超聲在液態(tài)金屬處理中作用的研究[J]. 馬繼宇,康進(jìn)武,黃天佑.  鑄造技術(shù). 2012(03)
[7]NiCrAlY涂層對單晶鎳基合金高溫氧化行為的影響[J]. 田素貴,盧旭東,王濤,朱德剛.  材料熱處理學(xué)報. 2011(11)
[8]功能金屬/陶瓷梯度熱障涂層的材料體系及制備方法[J]. 張磊,張社會,王偉,馮洲鵬.  熱加工工藝. 2010(16)
[9]超聲波功率對高碳鋼中夾雜物的影響[J]. 李杰,陳偉慶,王曉峰.  北京科技大學(xué)學(xué)報. 2009(09)
[10]NiZr和NiZr2共晶溫度的測定[J]. 王娜,李長榮,杜振民,李靜波.  材料熱處理學(xué)報. 2008(06)

碩士論文
[1]氧化鋁復(fù)合ZrO2基陶瓷激光近凈成形實驗研究[D]. 盧衛(wèi)鋒.大連理工大學(xué) 2012



本文編號：3490341