本文關(guān)鍵詞：緊固件表面電鍍鉻工藝及性能研究

  更多相關(guān)文章： 電鍍鉻 顯微組織 結(jié)合強(qiáng)度 摩擦磨損 耐蝕性

【摘要】：近年來,隨著對核能開發(fā)利用的進(jìn)一步研究,核能在能源領(lǐng)域的作用越來越重要。世界各國為解決能源危機(jī),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,積極發(fā)展核電事業(yè)成為必然選擇。然而,在核電設(shè)備制造方面,我國現(xiàn)有技術(shù)跟發(fā)達(dá)國家相比差距巨大,一些關(guān)鍵設(shè)備仍然依賴進(jìn)口。主泵的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)不僅成為制約我國核電事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,而且關(guān)系到國家巨大的政治利益和經(jīng)濟(jì)利益,因此實(shí)現(xiàn)核主泵的國產(chǎn)化已經(jīng)迫在眉睫。由于受工作環(huán)境的影響,核主泵緊固件極易發(fā)生磨損和腐蝕,大大縮短了其使用壽命,對核主泵的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成隱患。本文主要針對提高核主泵緊固件表面性能,采用不同工藝參數(shù)(CrO3濃度、溫度、陰極電流密度),通過直流電鍍工藝,在1Cr13鋼表面制備單層硬鉻涂層。參考ASTM標(biāo)準(zhǔn)以及GB標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)用掃描電鏡、金相顯微鏡、X射線衍射儀、維氏顯微硬度計(jì)、多功能材料表面性能試驗(yàn)儀、電化學(xué)工作站以及精密鹽霧試驗(yàn)機(jī)對各工藝條件下鍍鉻層的顯微組織、厚度、相結(jié)構(gòu)、硬度、結(jié)合強(qiáng)度、耐磨以及耐腐蝕性進(jìn)行系統(tǒng)的檢測和分析,最終得到最優(yōu)的鍍鉻表面處理工藝,建立核主泵緊固件鍍鉻防護(hù)涂層的評價(jià)方法。試驗(yàn)結(jié)果表明:直流電鍍工藝的最佳工藝為工藝Ⅱ(CrO3濃度為250g/L,電鍍溫度為58℃,陰極電流密度為30A/dm2)。該工藝所制備的鍍鉻層,表面均勻,未出現(xiàn)明顯缺陷,鍍層與基體間結(jié)合良好,鍍層厚度達(dá)到19.7μm。與1Cr13鋼體系的膜基硬度比曲線下降最緩慢,臨界載荷達(dá)到38.7N,表明基體與鍍層結(jié)合強(qiáng)度的最高,膜基協(xié)同變形的能力最強(qiáng);其顯微硬度相對較高,其值為1174.2HV,遠(yuǎn)遠(yuǎn)地高于1Cr13鋼基體的硬度;該鍍鉻層的失重量最小,相對耐磨性最大,平均摩擦系數(shù)為0.4092,耐磨性能最優(yōu)。在3.5%NaCl溶液中,工藝Ⅱ鍍鉻層電化學(xué)腐蝕性能最佳,其腐蝕電流密度icorr比基體1Cr13鋼的腐蝕電流密度小1個(gè)數(shù)量級。經(jīng)過72h的鹽霧腐蝕試驗(yàn)后,該鍍鉻層未發(fā)現(xiàn)明顯的腐蝕痕跡,保護(hù)評級為10級。
【關(guān)鍵詞】：電鍍鉻 顯微組織 結(jié)合強(qiáng)度 摩擦磨損 耐蝕性
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ153.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 表面工程技術(shù)9-10
• 1.2 電鍍及其應(yīng)用10
• 1.3 鍍鉻的歷史背景及發(fā)展?fàn)顩r10-13
• 1.4 電鍍鉻的基本原理13-14
• 1.5 核主泵發(fā)展?fàn)顩r14-15
• 1.5.1 核主泵的特點(diǎn)14-15
• 1.5.2 核主泵的發(fā)展趨勢15
• 1.6 課題的研究目的及意義15-16
• 1.7 課題的研究內(nèi)容16-17
• 第2章 試驗(yàn)材料及研究方法17-23
• 2.1 電鍍鉻層的制備17-19
• 2.1.1 試驗(yàn)材料17
• 2.1.2 試驗(yàn)參數(shù)工藝優(yōu)化17-19
• 2.2 檢測方法19-23
• 2.2.1 鍍鉻層的形貌觀察19-20
• 2.2.2 鍍鉻層的相結(jié)構(gòu)分析20
• 2.2.3 鍍鉻層的顯微硬度分析20
• 2.2.4 鍍鉻層的結(jié)合力測試20
• 2.2.5 鍍鉻層的摩擦磨損性能測試20-21
• 2.2.6 鍍鉻層的腐蝕性能測試21-23
• 第3章 試驗(yàn)結(jié)果與分析23-58
• 3.1 鍍鉻層的形貌觀察23-30
• 3.1.1 鉻層宏觀形貌觀察23
• 3.1.2 鍍鉻層表面組織形貌觀察23-26
• 3.1.3 鍍鉻層橫截面形貌觀察26-30
• 3.2 鍍鉻層的相結(jié)構(gòu)分析30
• 3.3 鍍鉻層的顯微硬度分析30-36
• 3.3.1 鍍鉻層顯微硬度測試30-35
• 3.3.2 鍍鉻層膜基體系硬度比的評價(jià)35-36
• 3.4 鍍鉻層結(jié)合力評價(jià)36-42
• 3.5 鍍鉻層摩擦磨損性能評價(jià)42-48
• 3.5.1 CrO_3濃度對 1Cr13鋼表面鍍鉻層耐磨性能的影響43-45
• 3.5.2 溫度對 1Cr13鋼表面鍍鉻層耐磨性能的影響45-46
• 3.5.3 陰極電流密度對 1Cr13鋼表面鍍鉻層耐磨性能的影響46-48
• 3.6 鍍鉻層腐蝕性能評價(jià)48-56
• 3.6.1 鍍鉻層電化學(xué)腐蝕性能研究48-51
• 3.6.2 鍍鉻層鹽霧腐蝕性能的研究51-56
• 3.7 最優(yōu)鍍鉻工藝在緊固件上的應(yīng)用56-58
• 第4章 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 在學(xué)研究成果63-64
• 致謝64

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本文編號：634516