本文關鍵詞：鈷基合金的激光熔覆工藝及性能研究

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【摘要】：利用光纖激光器和同步送粉技術(shù)在45號鋼基體上成功獲得了鈷基合金和加入10%WC的鈷基合金熔覆層,主要研究了掃描速度、搭接率以及基體預熱和WC對鈷基合金熔覆層組織和性能的影響。通過掃描電子顯微鏡、能譜分析儀和X射線衍射技術(shù)對熔覆層的顯微組織,成分分布和相組成進行分析,通過硬度測試對熔覆層的顯微硬度和宏觀硬度進行分析,通過拉伸壓縮實驗和摩擦磨損實驗對熔覆層的拉伸壓縮性能和耐磨性能進行研究分析。實驗結(jié)果表明,鈷基合金粉末與基體之間的冶金結(jié)合狀況良好,在橫向熔覆層上,熔凝線呈波浪型,在縱向熔覆層上,熔凝線則呈直線型。雖然熔覆層組織大小和形態(tài)在不同的工藝參數(shù)下存在差異,但組織是由?-Co,CrCo,Cr23C6和M6C組成。顯微硬度測試分析表明,工藝參數(shù)對顯微硬度的波動有重要影響,對洛氏硬度的影響不明顯。鈷基合金熔覆層磨損前后質(zhì)量損失很小,摩擦系數(shù)較大,摩擦過程波動較小,耐磨性能優(yōu)良,磨損表面的犁溝磨痕表明其磨損過程是磨粒磨損、黏著磨損和氧化磨損的復合磨損。樣品的拉伸斷裂屬于脆性斷裂,斷口的平整和無頸縮現(xiàn)象表明斷裂過程是韌窩-類解理的復合斷裂。樣品的壓縮實驗表明熔覆層有著較好的抗壓強度。激光工藝參數(shù)是影響鈷基合金熔覆層質(zhì)量好壞的重要因素。掃描速度的增加會導致照射在基體上的能量減少進而減小基體的融化量,降低稀釋率,因此,掃描速度的增大要適當,前提是要保證掃描速度可以使鈷基合金粉末完全融化。搭接率影響重融區(qū)組織的大小和形態(tài),影響熔覆層的表面質(zhì)量。基體預熱之后再接受激光束照射時融化量增加,與熔覆層結(jié)合的界面區(qū)域變寬,鈷基合金元素可以更好的向基體中擴散,使結(jié)合區(qū)的組織和性能過渡更平穩(wěn).在相同的工藝參數(shù)下,激光熔覆加入10%WC的鈷基合金,枝晶組織細化,間距減小,熔覆層硬度和摩擦系數(shù)提高,耐磨性能優(yōu)良。與未加入WC的鈷基合金熔覆層相比還含有WC和W2C相。
【關鍵詞】：激光熔覆 鈷基合金 顯微組織 硬度 耐磨性能
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-27
• 1.1 激光熔覆技術(shù)12-21
• 1.1.1 激光熔覆的概念12-13
• 1.1.2 激光熔覆的特點13-14
• 1.1.3 激光熔覆的工藝參數(shù)14-17
• 1.1.4 激光熔覆的應用17-19
• 1.1.5 激光熔覆的缺陷19-21
• 1.2 激光熔覆合金粉末21-22
• 1.3 激光熔覆鈷基合金22-25
• 1.3.1 鈷基合金概述22
• 1.3.2 激光熔覆鈷基合金的應用22
• 1.3.3 激光熔覆鈷基合金的研究現(xiàn)狀22-25
• 1.4 本文研究目的和內(nèi)容25-27
• 1.4.1 本文研究目的25-26
• 1.4.2 本文研究內(nèi)容26-27
• 第2章 實驗材料及方法27-31
• 2.1 實驗材料27-28
• 2.1.1 基體材料27
• 2.1.2 熔覆材料27-28
• 2.2 實驗設備28
• 2.3 激光熔覆工藝28-29
• 2.4 組織分析29
• 2.4.1 金相試樣的制備和觀察29
• 2.4.2 掃描電子顯微鏡分析29
• 2.4.3 熔覆層X射線衍射物相分析29
• 2.5 性能測試29-31
• 2.5.1 顯微硬度分析29-30
• 2.5.2 洛氏硬度分析30
• 2.5.3 摩擦磨損實驗30
• 2.5.4 拉伸試驗30
• 2.5.5 壓縮試驗30-31
• 第3章 激光熔覆鈷基合金的組織與性能31-50
• 3.1 鈷基合金激光熔覆層的組織31-39
• 3.1.1 熔凝線組織形貌32-33
• 3.1.2 熔覆層組織形貌33-34
• 3.1.3 熔覆層的凝固特征34-38
• 3.1.4 相組成及成分38-39
• 3.2 激光工藝參數(shù)對熔覆層的影響39-43
• 3.2.1 掃描速度對熔覆層的影響39-41
• 3.2.2 搭接率對熔覆層的影響41-42
• 3.2.3 基體預熱對熔覆層的影響42-43
• 3.3 熔覆層硬度43-44
• 3.3.1 熔覆層顯微硬度43
• 3.3.2 熔覆層洛氏硬度43-44
• 3.4 熔覆層耐磨性44-46
• 3.5 成型塊拉伸和壓縮性能46-48
• 3.5.1 成型塊拉伸性能46-47
• 3.5.2 成型塊壓縮性能47-48
• 3.6 小結(jié)48-50
• 第4章 激光熔覆加入碳化鎢的鈷基合金的組織與性能50-56
• 4.1 熔覆層與基體界面裂紋分析50-51
• 4.2 加入WC的鈷基合金激光熔覆層的組織51-53
• 4.2.1 WC／鈷基合金熔覆層組織51-52
• 4.2.2 WC／鈷基合金熔覆層相組成52-53
• 4.3 加入WC的鈷基合金激光熔覆層的硬度53-54
• 4.3.1 WC／鈷基合金熔覆層的顯微硬度53-54
• 4.3.2 WC／鈷基合金熔覆層的洛氏硬度54
• 4.4 加入WC的鈷基合金激光熔覆層的耐磨性54-55
• 4.5 小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻58-62
• 致謝62-63
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術(shù)論文63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張學萍;肖旋;;K435鎳基鑄造高溫合金的拉伸性能研究[J];沈陽理工大學學報;2014年04期

2 谷懷鵬;劉麗君;曹臘梅;薛明;湯鑫;曹雪;;含Ru鎳基單晶高溫合金的顯微組織和拉伸性能研究[J];航空材料學報;2013年06期

3 楊寧;楊帆;;激光熔覆技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應用[J];熱加工工藝;2011年08期

4 李志遠;趙偉毅;聶登攀;何灝;耿家銳;薛濤;;TiN對Co基合金激光熔覆層組織與性能的影響[J];強激光與粒子束;2010年07期

5 李養(yǎng)良;白小波;王利;商建峰;;激光熔覆工藝參數(shù)對熔覆層組織和性能的影響[J];熱加工工藝;2009年12期

6 王一博;應麗霞;董國君;龔凡;;激光熔覆技術(shù)研究進展及其工業(yè)應用[J];中國材料進展;2009年03期

7 蘇榮華;劉偉軍;龍日升;;不同基板預熱溫度對激光金屬沉積成形過程溫度場的影響[J];工程設計學報;2009年01期

8 黃勝;;柴油機氣缸套表面強化工藝及磨損試驗的研究[J];內(nèi)燃機車;2009年01期

9 李偉翔;張光鈞;;激光熔覆技術(shù)與進展[J];上海工程技術(shù)大學學報;2008年03期

10 李慧莉;陳歲元;劉大亮;劉常升;;銅合金表面激光原位制備顆粒增強鈷基合金涂層組織[J];中國激光;2008年04期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 樊增彬;WC/Ni基合金激光熔覆工藝及熔覆層特性研究[D];山東大學;2012年

2 戴華;氣門密封面激光熔覆鈷基合金層凝固組織特征及其殘余應力研究[D];武漢理工大學;2002年

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本文編號：1121555