超音速火焰噴涂Fe基非晶涂層及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-16 17:44
Fe基非晶合金由于其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有優(yōu)異的性能,如高強(qiáng)度,高硬度,優(yōu)異的耐磨耐腐蝕性能,其次Fe基非晶合金價(jià)格低廉,所以具有很大的應(yīng)用前景,本文采用超音速火焰噴涂(HVOF)這種熱加工工藝制備形成Fe基非晶涂層,不僅有效克服了大塊非晶容易發(fā)生脆性斷裂而不能作為結(jié)構(gòu)材料使用的缺點(diǎn),而且超音速火焰噴涂制備形成的Fe基非晶涂層組織均勻,結(jié)合力也好,突破了大塊Fe基非晶的應(yīng)用局限。本文具體研究內(nèi)容包括:首先對噴涂和熱處理下Fe基非晶涂層進(jìn)行納米壓痕蠕變試驗(yàn),并分析其蠕變機(jī)理,以及不同保載時(shí)間和峰值載荷下的應(yīng)力指數(shù)(n),并用自由體積模型和剪切帶模型對其進(jìn)行解釋;其次對Fe基非晶涂層與基體材料在不同腐蝕液下進(jìn)行電化學(xué)腐蝕試驗(yàn),分析其耐腐蝕性能,并進(jìn)一步探討熱處理對涂層耐腐蝕性能的影響;最后對Fe基非晶涂層進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn),分析環(huán)境、熱處理溫度、磨損時(shí)間以及施加載荷對Fe基非晶涂層耐磨性能的影響,并探討摩擦磨損機(jī)理,得到的主要結(jié)論有:(1)與保載時(shí)間相比,蠕變變形對施加的峰值載荷更敏感,在同一保載時(shí)間下,峰值載荷10 mN時(shí)的應(yīng)力指數(shù)(n)比6 mN時(shí)的小,這是由于在高峰值載荷下產(chǎn)生大量自由體積...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 Fe基非晶合金涂層
1.1.1 非晶合金簡介
1.1.2 非晶合金的制備方法
1.1.3 Fe基非晶合金
1.2 熱噴涂技術(shù)
1.2.1 電弧噴涂
1.2.2 等離子噴涂
1.2.3 超音速火焰噴涂
1.3 熱噴涂技術(shù)制備鐵基非晶合金涂層的國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 (超音速)等離子噴涂制備Fe基非晶涂層
1.3.2 超音速火焰噴涂制備Fe基非晶涂層
1.4 本研究的主要意義
1.5 本文的研究內(nèi)容
第2章 Fe基非晶涂層的制備及表征
2.1 研究路線
2.2 試驗(yàn)材料的選擇及前期處理
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料的選擇
2.2.2 前期處理
2.3 Fe基非晶合金涂層組織和性能測試方法
2.3.1 X射線衍射分析
2.3.2 掃描電鏡分析
2.3.3 差熱分析測試
2.3.4 力學(xué)性能測試
2.3.5 電化學(xué)腐蝕測量
2.3.6 摩擦磨損性能測試
2.3.7 磨損表面三維形貌分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 Fe基非晶涂層的納米壓痕蠕變行為研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 DSC分析
3.3.2 XRD分析
3.3.3 顯微硬度分析
3.3.4 納米壓痕蠕變行為分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 Fe基非晶涂層的耐腐蝕性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 涂層微觀結(jié)構(gòu)及孔隙率分析
4.3.2 電化學(xué)腐蝕行為研究
4.3.3 腐蝕形貌分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 Fe基非晶涂層摩擦磨損性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)試樣及方法
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 磨損形貌SEM分析
5.3.2 EDS分析
5.3.3 涂層的摩擦特性分析
5.3.4 對磨件SEM分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超音速火焰噴涂Fe基非晶合金涂層材料的摩擦磨損性能研究[J]. 高涵,魏先順,梁丹丹,江浩然,應(yīng)承希,沈軍. 表面技術(shù). 2018(02)
[2]海洋環(huán)境中鋁合金表面改性涂層的電化學(xué)性能[J]. 李曉娟,劉棟,劉哲,李秉忠. 表面技術(shù). 2018(01)
[3]Ti基金屬玻璃復(fù)合材料的腐蝕行為[J]. 趙燕春,毛瑞鵬,袁小鵬,許叢郁,蔣建龍,孫浩,寇生中. 材料工程. 2018(01)
[4]HVOF熱噴涂制備Fe基非晶合金涂層的微觀結(jié)構(gòu)和摩擦磨損性能研究[J]. H.H.Yao,Z.Zhou,K.Z.Tang,Z.Tan,G.H.Wang,D.Y.He,王玉. 熱噴涂技術(shù). 2017(04)
[5]鐵基非晶涂層的研究進(jìn)展[J]. 梁秀兵,程江波,馮源,陳永雄,徐濱士. 材料工程. 2017(09)
[6]表面熱噴涂技術(shù)的研究[J]. 李帥倫. 河北農(nóng)機(jī). 2017(07)
[7]熱噴涂Fe基非晶涂層耐腐蝕性與孔隙率研究進(jìn)展[J]. 姜超平,劉王強(qiáng). 表面技術(shù). 2017(05)
[8]Fe基非晶涂層的形成能力及性能研究[J]. 宋曉勇,吳亞軍,高守陽,王經(jīng)緯,蔡輝. 熱加工工藝. 2017(08)
[9]非晶Ti-B基涂層的力學(xué)和耐蝕性能研究[J]. 徐相英,葛芳芳,李朋,舒瑞,黃峰,李謀成. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2016(06)
[10]非晶合金的性能、形成機(jī)理及應(yīng)用[J]. 李翔,呂方,陳晨,趙旭,劉芳. 有色金屬材料與工程. 2016(05)
博士論文
[1]非晶涂層的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 張誠.華中科技大學(xué) 2012
[2]含非晶涂層制備及其晶化規(guī)律研究[D]. 傅斌友.北京工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]非晶合金玻璃形成能力和納米壓痕蠕變行為的研究[D]. 劉為.湘潭大學(xué) 2017
[2]Fe基非晶涂層的制備及其耐磨防腐性能研究[D]. 馬浩然.上海大學(xué) 2016
[3]熱噴涂技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展調(diào)研分析[D]. 李君.吉林大學(xué) 2015
[4]鐵基非晶合金涂層設(shè)計(jì)與制備及性能研究[D]. 盧蘭志.北京工業(yè)大學(xué) 2010
[5]基于正交實(shí)驗(yàn)的超音速火焰噴涂Fe基涂層組織性能的研究[D]. 王翠玲.山東科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3036710
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 Fe基非晶合金涂層
1.1.1 非晶合金簡介
1.1.2 非晶合金的制備方法
1.1.3 Fe基非晶合金
1.2 熱噴涂技術(shù)
1.2.1 電弧噴涂
1.2.2 等離子噴涂
1.2.3 超音速火焰噴涂
1.3 熱噴涂技術(shù)制備鐵基非晶合金涂層的國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 (超音速)等離子噴涂制備Fe基非晶涂層
1.3.2 超音速火焰噴涂制備Fe基非晶涂層
1.4 本研究的主要意義
1.5 本文的研究內(nèi)容
第2章 Fe基非晶涂層的制備及表征
2.1 研究路線
2.2 試驗(yàn)材料的選擇及前期處理
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料的選擇
2.2.2 前期處理
2.3 Fe基非晶合金涂層組織和性能測試方法
2.3.1 X射線衍射分析
2.3.2 掃描電鏡分析
2.3.3 差熱分析測試
2.3.4 力學(xué)性能測試
2.3.5 電化學(xué)腐蝕測量
2.3.6 摩擦磨損性能測試
2.3.7 磨損表面三維形貌分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 Fe基非晶涂層的納米壓痕蠕變行為研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 DSC分析
3.3.2 XRD分析
3.3.3 顯微硬度分析
3.3.4 納米壓痕蠕變行為分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 Fe基非晶涂層的耐腐蝕性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 涂層微觀結(jié)構(gòu)及孔隙率分析
4.3.2 電化學(xué)腐蝕行為研究
4.3.3 腐蝕形貌分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 Fe基非晶涂層摩擦磨損性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)試樣及方法
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 磨損形貌SEM分析
5.3.2 EDS分析
5.3.3 涂層的摩擦特性分析
5.3.4 對磨件SEM分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超音速火焰噴涂Fe基非晶合金涂層材料的摩擦磨損性能研究[J]. 高涵,魏先順,梁丹丹,江浩然,應(yīng)承希,沈軍. 表面技術(shù). 2018(02)
[2]海洋環(huán)境中鋁合金表面改性涂層的電化學(xué)性能[J]. 李曉娟,劉棟,劉哲,李秉忠. 表面技術(shù). 2018(01)
[3]Ti基金屬玻璃復(fù)合材料的腐蝕行為[J]. 趙燕春,毛瑞鵬,袁小鵬,許叢郁,蔣建龍,孫浩,寇生中. 材料工程. 2018(01)
[4]HVOF熱噴涂制備Fe基非晶合金涂層的微觀結(jié)構(gòu)和摩擦磨損性能研究[J]. H.H.Yao,Z.Zhou,K.Z.Tang,Z.Tan,G.H.Wang,D.Y.He,王玉. 熱噴涂技術(shù). 2017(04)
[5]鐵基非晶涂層的研究進(jìn)展[J]. 梁秀兵,程江波,馮源,陳永雄,徐濱士. 材料工程. 2017(09)
[6]表面熱噴涂技術(shù)的研究[J]. 李帥倫. 河北農(nóng)機(jī). 2017(07)
[7]熱噴涂Fe基非晶涂層耐腐蝕性與孔隙率研究進(jìn)展[J]. 姜超平,劉王強(qiáng). 表面技術(shù). 2017(05)
[8]Fe基非晶涂層的形成能力及性能研究[J]. 宋曉勇,吳亞軍,高守陽,王經(jīng)緯,蔡輝. 熱加工工藝. 2017(08)
[9]非晶Ti-B基涂層的力學(xué)和耐蝕性能研究[J]. 徐相英,葛芳芳,李朋,舒瑞,黃峰,李謀成. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2016(06)
[10]非晶合金的性能、形成機(jī)理及應(yīng)用[J]. 李翔,呂方,陳晨,趙旭,劉芳. 有色金屬材料與工程. 2016(05)
博士論文
[1]非晶涂層的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 張誠.華中科技大學(xué) 2012
[2]含非晶涂層制備及其晶化規(guī)律研究[D]. 傅斌友.北京工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]非晶合金玻璃形成能力和納米壓痕蠕變行為的研究[D]. 劉為.湘潭大學(xué) 2017
[2]Fe基非晶涂層的制備及其耐磨防腐性能研究[D]. 馬浩然.上海大學(xué) 2016
[3]熱噴涂技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展調(diào)研分析[D]. 李君.吉林大學(xué) 2015
[4]鐵基非晶合金涂層設(shè)計(jì)與制備及性能研究[D]. 盧蘭志.北京工業(yè)大學(xué) 2010
[5]基于正交實(shí)驗(yàn)的超音速火焰噴涂Fe基涂層組織性能的研究[D]. 王翠玲.山東科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3036710
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