發(fā)布時間：2018-05-15 04:22

  本文選題：微弧氧化 + 強(qiáng)流脈沖電子束　； 參考：《沈陽理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本文采用微弧氧化、強(qiáng)流脈沖電子束復(fù)合處理的方法,在TC4合金表面制備新型硬質(zhì)金屬陶瓷復(fù)合處理層。在其余情況相同條件下,采用不同微弧氧化電解液配方,或在不同微弧氧化正向電壓、氧化時間下制備復(fù)合改性金屬陶瓷層。依據(jù)檢測結(jié)果,研究確定預(yù)制微弧氧化層工藝對復(fù)合處理層影響,選擇微弧氧化工藝參數(shù)。本文分別對單一改性處理的微弧氧化層、脈沖電子束改性層及復(fù)合處理的復(fù)合涂層,進(jìn)行硬度、耐磨性、耐蝕性等性能方面測試。對比分析不同改性方法對膜層性能的影響,并討論形成原因。觀察復(fù)合處理層形成過程,分析歸納改性層表面形貌、組織結(jié)構(gòu)及其性能的變化規(guī)律,結(jié)合影響因素及復(fù)合處理層的性能改變,初步闡述鈦合金表面微弧氧化脈沖強(qiáng)流電子束復(fù)合處理層形成機(jī)理。研究表明,采用不同微弧氧化電解液配方,經(jīng)強(qiáng)流脈沖電子束處理,均可獲得復(fù)合表面平滑光亮的復(fù)合改性涂層,相較而言,采用Na2SiO3-(NaPO3)6-NaAlO2微弧氧化電解液配方,制備的復(fù)合處理層表面質(zhì)量更高。微弧氧化正向電壓及氧化時間均為復(fù)合處理層的影響因素。氧化正向電壓是復(fù)合涂層組織含量的主要影響因素,正向電壓最佳工藝參數(shù)為500V。氧化時間是復(fù)合層表面質(zhì)量的主要影響因素,氧化時間的最佳工藝參數(shù)為5min。從從性能方面上來看,復(fù)合處理層從各方面均較單一改性層有更良好的性能。復(fù)合處理層中不僅含有微弧氧化的硬質(zhì)氧化陶瓷相作為增強(qiáng)相,同時脈沖電子束的重熔作用可降低改性層表面缺陷、細(xì)化了晶粒,使其硬度得到進(jìn)一步提高,復(fù)合處理層的硬度約為基體的4倍、微弧氧化層的2倍。復(fù)合層改性層耐磨性也得到顯著提高,耐磨系數(shù)僅為0.19,磨損量為0.0009g。與此同時,復(fù)合處理層的耐酸堿鹽的腐蝕能力也得到不同程度的改善。從形成機(jī)理上來看,微弧氧化層到復(fù)合處理層過程中,表面火山丘狀組織消失,變?yōu)槠交M織;改性層表面高溫穩(wěn)定相增多。實驗發(fā)現(xiàn),復(fù)合層表面有紋理狀組織和熔坑等缺陷,其中熔坑可消除,紋理狀組織無法消失。
[Abstract]:In this paper, a new hard cermet composite layer was prepared on the surface of TC4 alloy by means of micro-arc oxidation and high current pulsed electron beam composite treatment. Under the same conditions, the composite modified cermet coatings were prepared by using different microarc oxidation electrolyte formulations, or under different forward voltages and oxidation time of microarc oxidation. Based on the test results, the influence of prefabricated microarc oxidation process on the composite layer was studied and the parameters of microarc oxidation process were selected. In this paper, the hardness, wear resistance and corrosion resistance of single modified micro-arc oxidation layer, pulsed electron beam modified layer and composite coating were tested. The effects of different modification methods on the properties of the film were analyzed, and the formation reasons were discussed. The formation process of the composite treatment layer was observed, and the surface morphology, microstructure and properties of the modified layer were analyzed and summarized, and the influence factors and the performance changes of the composite treatment layer were combined. The formation mechanism of pulsed high current electron beam composite treatment layer on titanium alloy surface by micro arc oxidation is described. The results show that the composite coating with smooth and bright surface can be obtained by using different microarc oxidation electrolyte formulations and high current pulsed electron beam treatment. Compared with Na2SiO3-(NaPO3)6-NaAlO2 microarc oxidation electrolyte formulation, The surface quality of the prepared composite layer is higher. The forward voltage and oxidation time of microarc oxidation are the influencing factors of the composite treatment layer. The oxidation forward voltage is the main influence factor of the structure content of the composite coating, and the optimum process parameter of the forward voltage is 500V. The oxidation time is the main factor affecting the surface quality of the composite layer, and the optimum process parameter of the oxidation time is 5 min. From the aspect of performance, the composite treatment layer has better performance than the single modified layer in all aspects. The composite layer not only contains the hard oxidized ceramic phase of micro-arc oxidation as reinforcement phase, but also can reduce the surface defects of the modified layer by pulsed electron beam remelting, refine the grain size and further improve the hardness of the modified layer. The hardness of the composite layer is about 4 times of that of the substrate and 2 times of that of the micro-arc oxidation layer. The wear resistance of the modified composite layer was also improved remarkably, the wear resistance coefficient was only 0.19, and the wear amount was 0.0009g. At the same time, the corrosion resistance of the composite layer was improved to some extent. From the mechanism of formation, the surface fire mound structure disappeared from the micro-arc oxidation layer to the composite treatment layer, and the surface of the modified layer became smooth and stable at high temperature. It is found that there are some defects in the surface of the composite layer, such as texture structure and melting pit, which can be eliminated, but the texture structure can not disappear.
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG178

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1890953