鋁及鋁合金具有比強(qiáng)度高、耐熱性強(qiáng)和加工性能好等優(yōu)點(diǎn),是重要的高性能結(jié)構(gòu)金屬,也成為汽車輕量化優(yōu)選材料,因此鋁合金也是汽車工業(yè)最受歡迎的材料之一。但由于鋁及其合金材料的表面硬度低、耐磨損性能差,限制了其在工程機(jī)械中的應(yīng)用。氮化鋁（AlN）具有高硬度、耐磨損、耐高溫及較好的化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),是理想的硬質(zhì)涂層材料。因此,以鋁合金材料為基體,采取有效手段在其表面制備含陶瓷增強(qiáng)相的復(fù)合表面層,力求在保持基體材料一系列優(yōu)秀品質(zhì)的基礎(chǔ)上,提高表面的耐磨損性能。充分利用鋁合金密度小、重量輕的優(yōu)點(diǎn),又可以提高零件的可靠性和使用壽命,這對于促進(jìn)鋁合金在機(jī)械工業(yè)中尤其是汽車行業(yè)中的應(yīng)用,具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文采用直/交流含氮電弧氮化技術(shù)在1060純鋁、6082鋁合金及Al-Si合金表面制備AlN增強(qiáng)表面層,并采用預(yù)敷鈦合金粉末的方式,在1060純鋁表面制備含有AlN及TiN陶瓷增強(qiáng)相復(fù)合材料表面層,旨在研究鋁及鋁合金表面陶瓷增強(qiáng)表面層的微觀結(jié)構(gòu)及形成機(jī)制,揭示氮?dú)夂考半娀‰娏鞯葏?shù)對陶瓷增強(qiáng)表面層微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響規(guī)律。采用直流含氮電弧在1060純鋁、6082鋁合金及Al-Si合金表面制備A... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

純鈦粉及TC4鈦合金粉形貌

圖 2.2 預(yù)敷粉末的鋁基體試塊.2 Aluminum substrate specimens pre-deposited p及設(shè)備弧氮化設(shè)備表面進(jìn)行直流和交流含氮電弧氮化，獲得含有陶用多功能交/直流TIG焊機(jī)(WP-300)，試驗(yàn)設(shè)備示行走機(jī)構(gòu)相連，鎢極直徑為 3mm。直流氮化時(shí)極接負(fù)極。氣體總流量為 10 L/min。

2.2.1 交/直流電弧氮化設(shè)備在鋁及鋁合金表面進(jìn)行直流和交流含氮電弧氮化，獲得含有陶瓷增強(qiáng)相的表面層。氮電弧氮化試驗(yàn)采用多功能交/直流TIG焊機(jī)(WP-300)，試驗(yàn)設(shè)備示意圖如圖2.3所示。焊槍與自行設(shè)計(jì)的行走機(jī)構(gòu)相連，鎢極直徑為 3mm。直流氮化時(shí)采用直流正接，即基體金屬接正極，鎢極接負(fù)極。氣體總流量為 10 L/min。圖 2.3 交/直流氮電弧氮化設(shè)備示意圖Fig.2.3 Schematic drawing of theAC/DC nitrogen arc nitriding apparatus.鈦粉輔助雙電弧氮化實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖如圖 2.4 所示。雙電弧系統(tǒng)中其中一個(gè)氬氣電12

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Q235鋼表面氬弧熔覆TiC復(fù)合涂層的組織與性能[J]. 徐峰,李文虎,艾桃桃,王同樂,付蕾.  表面技術(shù). 2012(05)
[2]原位自生TiCp/Ni60A復(fù)合涂層組織結(jié)構(gòu)及長大特性[J]. 王振廷,孟君晟,王永東,胡國梁.  稀有金屬材料與工程. 2007(S2)
[3]交流TIG電弧的過零過程及其狀態(tài)特征[J]. 胡坤平,宋永倫,夏源,陳志翔.  焊接學(xué)報(bào). 2006(12)
[4]原位自生TiC顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料涂層的組織與性能[J]. 王振廷,陳華輝,孫儉峰,孟君晟.  金屬熱處理. 2006(06)
[5]反應(yīng)等離子噴涂TiN/AlN涂層的性能研究[J]. 李曉亮,閻殿然,何繼寧,董艷春,李香芝,張建新.  新技術(shù)新工藝. 2006(03)
[6]Ti6Al4V合金激光原位制備TiN枝晶增強(qiáng)梯度復(fù)合表面層[J]. 崔振鐸,朱勝利,楊賢金.  功能材料. 2004(06)
[7]金屬基復(fù)合材料原位反應(yīng)合成技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 李奎,湯愛濤,潘復(fù)生.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(09)
[8]原位（In-stiu）反應(yīng)合成技術(shù)在制備金屬基復(fù)合材料中的應(yīng)用[J]. 岳云龍,公衍生,沈強(qiáng),張聯(lián)盟.  硅酸鹽通報(bào). 2002(04)
[9]反應(yīng)濺射制備AlN薄膜中沉積速率的研究[J]. 許小紅,武海順,張富強(qiáng),張聰杰,李佐宜.  稀有金屬材料與工程. 2002(03)
[10]原位反應(yīng)自生成氮化鋁的研究[J]. 金海波,陳克新,周和平,鄒宗樹,王文忠.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2001(02)



本文編號：2977893