發(fā)布時(shí)間：2017-04-05 21:02

  本文關(guān)鍵詞：鈦合金表面Ti_xAl_y-TiN復(fù)合涂層原位生成技術(shù)及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文采用激光氣體氮化與同步送粉相結(jié)合的工藝方式,在鈦合金表面制備出了性能優(yōu)良的TixAly-TiN復(fù)合涂層,并對(duì)復(fù)合涂層的顯微形貌、物相成分和顯微硬度進(jìn)行了表征,重點(diǎn)通過干摩擦條件下的滑動(dòng)摩擦磨損、空氣環(huán)境下的高溫氧化以及濕蒸汽環(huán)境下的固體顆粒沖蝕磨損等試驗(yàn)手段對(duì)復(fù)合涂層的增強(qiáng)效果進(jìn)行了驗(yàn)證。主要結(jié)論如下：(1)采用激光氣體氮化與同步送粉相結(jié)合的工藝方式,在鈦合金表面成功制備出TixAly-TiN復(fù)合涂層,復(fù)合涂層內(nèi)部無裂紋、孔隙等缺陷,復(fù)合涂層與基體形成了冶金結(jié)合。(2) TixAly-TiN復(fù)合涂層中的主要物相有TiN和TixAly,復(fù)合涂層的顯微硬度得到顯著提高,增強(qiáng)效果主要來自TiN增強(qiáng)相。(3) TixAly-TiN復(fù)合涂層的耐磨性和抗高溫氧化性能均優(yōu)于TC4合金,但抗沖蝕性能比TC4合金差。耐磨性提高是由于復(fù)合涂層具有很高的硬度；抗高溫氧化性能提高是由于復(fù)合涂層中添加了Al元素；抗沖蝕性能降低是由于復(fù)合涂層的斷裂韌性差,對(duì)裂紋敏感。
【關(guān)鍵詞】：激光氣體氮化 同步送粉 耐磨性 抗高溫氧化性能 抗沖蝕性能
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 原位合成法在金屬基復(fù)合材料制備中的應(yīng)用10-11
• 1.3 激光氣體氮化技術(shù)及研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 供氣裝置12
• 1.3.2 合金元素的添加方式12-13
• 1.3.3 激光氣體氮化技術(shù)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 摩擦磨損相關(guān)知識(shí)14-15
• 1.4.1 摩擦的定義與分類14
• 1.4.2 磨損的分類與過程14-15
• 1.5 沖蝕磨損相關(guān)知識(shí)15-17
• 1.5.1 沖蝕磨損的定義與分類15
• 1.5.2 沖蝕磨損的理論模型15-16
• 1.5.3 沖蝕磨損的影響因素16-17
• 1.6 高溫氧化相關(guān)知識(shí)17-19
• 1.6.1 金屬高溫氧化的基本過程17-18
• 1.6.2 高溫氧化熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)18
• 1.6.3 氧化膜中的應(yīng)力與松弛18-19
• 1.7 研究目的與內(nèi)容19-20
• 第2章 Ti_xAl_y-TN復(fù)合涂層的顯微形貌及顯微硬度測(cè)試20-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備20-21
• 2.2 涂層的制備工藝21-23
• 2.2.1 激光氣體氮化工藝參數(shù)21-22
• 2.2.2 激光氣體氮化流程22-23
• 2.3 涂層的顯微形貌23-27
• 2.3.1 涂層表面顯微形貌24-25
• 2.3.2 涂層橫截面顯微形貌(OM)25-26
• 2.3.3 涂層橫截面顯微形貌(SEM)26-27
• 2.4 涂層的物相成分和元素分布27-29
• 2.4.1 涂層物相成分27-29
• 2.4.2 涂層元素分布29
• 2.5 涂層的顯微硬度測(cè)試29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第3章 Ti_xAl_y-TiN復(fù)合涂層的耐磨性與抗沖蝕性能測(cè)試31-44
• 3.1 涂層的耐磨性測(cè)試31-37
• 3.1.1 摩擦系數(shù)32-35
• 3.1.2 磨損量35-36
• 3.1.3 磨損形貌36-37
• 3.2 涂層的抗沖蝕性能測(cè)試37-42
• 3.2.1 沖蝕試驗(yàn)平臺(tái)37-40
• 3.2.2 沖蝕失重曲線40-41
• 3.2.3 沖蝕形貌41-42
• 3.3 本章小結(jié)42-44
• 第4章 Ti_xAl_y-TiN復(fù)合涂層的抗氧化性能測(cè)試44-57
• 4.1 氧化動(dòng)力學(xué)曲線45-46
• 4.2 氧化膜的顯微形貌46-50
• 4.2.1 氧化表面宏觀形貌46-47
• 4.2.2 氧化膜表面顯微形貌47-48
• 4.2.3 氧化膜橫截面顯微形貌(OM)48-50
• 4.3 氧化膜的物相成分及元素分布50-56
• 4.3.1 氧化膜物相成分50-51
• 4.3.2 氧化膜元素分布51-56
• 4.4 氧化膜的顯微硬度測(cè)試56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 總結(jié)與展望57-58
• 5.1 總結(jié)57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 致謝62-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況63

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 祝聞;聶朝胤;冉春華;金義棟;趙洋;;DLC,TiN薄膜的環(huán)境摩擦學(xué)特性研究[J];西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

2 欽蘭云;王維;楊光;卞宏友;;激光沉積制備鈦基梯度耐磨涂層組織和性能研究[J];功能材料;2013年S1期

3 汝強(qiáng);胡顯奇;盛鋼;;鈦合金表面防護(hù)技術(shù)進(jìn)展[J];廣東化工;2010年04期

4 邵麗娟;;非平衡磁控濺射離子鍍TiN、TiAlN涂層抗高溫氧化行為的研究[J];熱加工工藝;2009年08期

5 王海濤;黃繼華;朱警雷;張華;趙興科;;反應(yīng)等離子噴涂TiC/Fe-Ni復(fù)合涂層及其耐沖蝕性能[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2009年01期

6 張春艷;伍光鳳;田中青;;TC4合金熱氧化行為的研究[J];熱加工工藝;2007年16期

7 ;IMPROVING THE SURFACE PROPERTY OF TC4 ALLOY BY LASER NITRIDING AND ITS MECHANISM[J];Acta Metallurgica Sinica(English Letters);2006年02期

8 楊世偉,王福會(huì),常鐵軍,馮長杰,李紹海;(Ti,Al)N梯度涂層高溫氧化表面形貌分析[J];金屬熱處理學(xué)報(bào);2003年04期

9 徐杰,張春華,張松,康煜平,朱圣龍,王福會(huì),才慶魁;鈦合金表面防護(hù)技術(shù)及發(fā)展[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2003年03期

10 馮益華,鄧建新,史佩偉;陶瓷材料沖蝕磨損的研究[J];陶瓷學(xué)報(bào);2002年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 黃珂;TiN涂層和TiAlN涂層結(jié)合強(qiáng)度及抗氧化性能的研究[D];中南大學(xué);2014年

2 張?zhí)煊?超超臨界汽輪機(jī)葉片（Ti，，Al）N/TiN涂層結(jié)構(gòu)與抗氧化性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

3 孫杰;不同工藝制備Al-Si涂層的抗高溫氧化性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

4 梁城;鈦合金激光表面改性工藝及性能研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2006年

  本文關(guān)鍵詞：鈦合金表面Ti_xAl_y-TiN復(fù)合涂層原位生成技術(shù)及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：287657