成分與熱處理對CoCrW合金組織及力學(xué)性能的影響
本文關(guān)鍵詞:成分與熱處理對CoCrW合金組織及力學(xué)性能的影響,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:CoCrW合金具有良好的耐磨損、耐腐蝕以及抗高溫氧化性,常被用于制備航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、艦船燃?xì)廨啓C(jī)的導(dǎo)向葉片和噴嘴導(dǎo)葉片等。通過鑄造工藝制備的CoCrW合金,成本較低,性能較好,目前已被越來越多的人所研究。合金的性能主要取決于合金的化學(xué)成分和微觀組織,當(dāng)合金的化學(xué)成分改變以及熱處理之后,合金的組織會發(fā)生改變,合金的性能也會隨之改變。本論文主要是通過鑄造工藝制備兩種不同F(xiàn)e含量的CoCrW合金,并對這兩種合金做熱處理,分析熱處理工藝對兩種合金組織、硬度和耐磨性能的影響。兩種合金鑄態(tài)時(shí)的顯微組織均由M23C6、M6C和γ-Co基體3種相組成;Fe含量的增加,促進(jìn)γ-Co相的析出,減少碳化物相的析出,使得3Fe合金中碳化物含量減少。熱處理前后,兩種合金組織中的相組成沒有發(fā)生變化,但各相的大小、形貌和分布發(fā)生明顯變化。固溶后合金中M23C6相大量溶解,隨著固溶處理溫度的升高,M6C相也大量溶解,基體相含量增加,時(shí)效處理后基體中又均勻的析出M23C6和M6C相。鑄態(tài)時(shí)兩種合金硬度均比較高,固溶處理后,硬質(zhì)碳化物相的減少使得合金硬度下降,隨著固溶處理溫度的升高,碳化物中的Cr、W等合金元素大量固溶到基體中,提高了基體的強(qiáng)度,使合金的硬度有所提高,時(shí)效處理后二次析出的碳化物相均勻的分布于基體中,起到了彌散強(qiáng)化作用,合金硬度顯著提高。兩種合金鑄態(tài)時(shí)硬度高,磨損失重少,摩擦系數(shù)低,耐磨性能好。固溶處理后兩種合金的硬度下降,耐磨性能下降,時(shí)效處理后合金的硬度顯著提高,耐磨性能也隨之增強(qiáng)。本文中任意一種狀態(tài)下1Fe合金的硬度總是高于3Fe合金,1Fe合金的耐磨性能也優(yōu)于3Fe合金。兩種合金不同狀態(tài)下的磨痕表面均有大量的疲勞剝落和氧化層,說明兩種合金不同狀態(tài)下的磨損機(jī)制均為磨粒磨損、黏著磨損和氧化磨損的共同作用。
【關(guān)鍵詞】:CoCrW合金 鑄造 熱處理 顯微組織 耐磨性能
【學(xué)位授予單位】:沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TG166.7;TG146.16
【目錄】:
- 摘要6-7
- abstract7-11
- 第1章 緒論11-19
- 1.1 鈷基合金11-13
- 1.2 CoCrW合金13-17
- 1.2.1 CoCrW合金的特點(diǎn)13-14
- 1.2.2 CoCrW合金的顯微組織14-15
- 1.2.3 CoCrW合金的強(qiáng)化機(jī)理15
- 1.2.4 CoCrW合金的熱處理15-16
- 1.2.5 CoCrW合金的研究現(xiàn)狀16-17
- 1.3 本課題研究意義及內(nèi)容17-19
- 第2章 材料制備及實(shí)驗(yàn)方法19-24
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料制備19-20
- 2.1.1 合金的成分19
- 2.1.2 鑄態(tài)試樣的制備19-20
- 2.2 實(shí)驗(yàn)方案20-24
- 2.2.1 熱處理制度的確定20-21
- 2.2.2 顯微組織的觀察及分析21-22
- 2.2.3 硬度及耐磨性能測試22-24
- 第3章 合金顯微組織分析24-39
- 3.1 前言24
- 3.2 鑄造CoCrW合金的化學(xué)成分24-25
- 3.3 兩種合金鑄態(tài)顯微組織25-29
- 3.3.1 兩種合金鑄態(tài)金相組織25
- 3.3.2 兩種合金鑄態(tài)顯微組織25-29
- 3.4 兩種合金固溶態(tài)的顯微組織29-35
- 3.4.1 1Fe合金固溶態(tài)的顯微組織29-32
- 3.4.2 3Fe合金固溶態(tài)的顯微組織32-35
- 3.5 兩種合金時(shí)效態(tài)的顯微組織35-38
- 3.5.1 1Fe合金時(shí)效態(tài)的顯微組織35-37
- 3.5.2 3Fe合金時(shí)效態(tài)的顯微組織37-38
- 3.6 小結(jié)38-39
- 第4章 合金硬度及耐磨性能測試39-55
- 4.1 前言39
- 4.2 兩種合金的硬度測試39-42
- 4.3 兩種合金的耐磨性能測試42-47
- 4.3.1 兩種合金的磨損失重對比42-45
- 4.3.2 兩種合金的摩擦系數(shù)曲線45-47
- 4.4 兩種合金的磨痕形貌分析47-50
- 4.5 兩種合金的磨損機(jī)理分析50-54
- 4.6 小結(jié)54-55
- 結(jié)論55-57
- 參考文獻(xiàn)57-61
- 致謝61-62
- 攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文62
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