模具的失效問題越來越普遍,百分之八十的模具失效表現(xiàn)為模具表面局部的磨損和疲勞,嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)使用,重新制作模具,需要花費(fèi)大量的時(shí)間和金錢,再制造技術(shù)的發(fā)展為模具的修復(fù)提供了解決之道,其中以熱噴涂技術(shù)在再制造工程中應(yīng)用最為廣泛。本文利用超音速火焰噴涂（HVOF）工藝在Cr12鋼基體表面制備了不同材料配比的Ni60B-WC/Co涂層,采用L8（27）的回歸正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并對優(yōu)化得到的最佳涂層制備工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。采用金相顯微鏡（OM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）表征分析涂層的微觀形貌和相成分,同時(shí)利用顯微硬度儀和摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試分析了涂層的顯微硬度和磨損性能,結(jié)果表明:（1）分別建立了相對磨損量、顯微硬度和孔隙率與涂層材料配比、噴涂距離之間的數(shù)學(xué)模型,在滿足約束條件情況下對目標(biāo)函數(shù)求極值,得到最佳的涂層制備工藝。（2）WC含量、Co含量和噴涂距離對涂層的磨損性能和顯微硬度的影響是顯著的,而對孔隙率的影響不顯著,對磨損性能影響程度:WC含量>噴涂距離>Co含量,對顯微硬度的影響程度:WC含量>Co含量>噴涂距離。在約束條件下對目標(biāo)函數(shù)求極... 

【文章來源】：安徽工程大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 模具失效形式及其再制造
        1.2.1 模具失效形式
        1.2.2 再制造基本流程
        1.2.3 模具再制造技術(shù)
    1.3 熱噴涂技術(shù)
        1.3.1 熱噴涂原理
        1.3.2 熱噴涂特點(diǎn)
        1.3.3 熱噴涂分類及其應(yīng)用
    1.4 超音速火焰噴涂技術(shù)
        1.4.1 超音速火焰噴涂的原理和特點(diǎn)
        1.4.2 超音速火焰噴涂的應(yīng)用
    1.5 Ni60-WC復(fù)合材料涂層研究現(xiàn)狀
        1.5.1 Ni60合金涂層
        1.5.2 Ni60-WC復(fù)合涂層
        1.5.3 Ni60-WC/Co復(fù)合涂層
    1.6 課題的研究意義和內(nèi)容
        1.6.1 課題研究意義
        1.6.2 課題研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)過程
    2.1 試驗(yàn)材料
        2.1.1 基體材料
        2.1.2 噴涂材料
    2.2 試驗(yàn)方案
    2.3 試驗(yàn)設(shè)備
    2.4 涂層的制備工藝
        2.4.1 基體表面的預(yù)處理
        2.4.2 噴涂實(shí)施
        2.4.3 噴涂后處理
    2.5 涂層的組織表征與性能測試
        2.5.1 金相試樣的制備
        2.5.2 涂層顯微結(jié)構(gòu)觀測
        2.5.3 涂層相結(jié)構(gòu)分析
        2.5.4 涂層顯微硬度測試
        2.5.5 涂層摩擦磨損測試
        2.5.6 涂層孔隙率計(jì)算
        2.5.7 涂層結(jié)合強(qiáng)度測試
        2.5.8 涂層耐腐蝕性測試
    2.6 本章小結(jié)
第3章 噴涂試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化
    3.1 一次回歸正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.1 一次回歸正交設(shè)計(jì)
        3.1.2 涂層的質(zhì)量指標(biāo)
        3.1.3 噴涂試驗(yàn)方案
    3.2 回歸方程的建立及其顯著性分析
        3.2.1 回歸系數(shù)的計(jì)算
        3.2.2 t檢驗(yàn)
        3.2.3 影響因子與磨損量
        3.2.4 影響因子與顯微硬度
        3.2.5 影響因子與孔隙率
    3.3 試驗(yàn)方案優(yōu)化
    3.4 本章小結(jié)
第4章 涂層的組織結(jié)構(gòu)分析
    4.1 噴涂材料形貌分析
    4.2 涂層的組織結(jié)構(gòu)分析
        4.2.1 涂層表面形貌
        4.2.2 涂層截面形貌
        4.2.3 涂層的相成分分析
    4.3 涂層的孔隙率分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 涂層的性能分析
    5.1 涂層的顯微硬度分析
    5.2 涂層的磨損性能分析
        5.2.1 摩擦和磨損
        5.2.2 涂層的磨損機(jī)理
        5.2.3 磨損過程摩擦系數(shù)的變化
    5.3 本章小結(jié)
第6章 最優(yōu)方案的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    6.1 計(jì)算值與實(shí)際測量值對比
    6.2 涂層結(jié)合強(qiáng)度測試
    6.3 涂層耐腐蝕性測試
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]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
[3]鋼材表面HVOF熱噴涂WC-Co涂層的制備及其性能研究[D]. 陳小虎.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]Ni60合金激光熔覆層組織和力學(xué)性能研究[D]. 姚遠(yuǎn).燕山大學(xué) 2012
[5]陶瓷顆粒增強(qiáng)Ni60A激光熔覆層的組織與性能的研究[D]. 王予彬.山東大學(xué) 2012
[6]WC/Co基熱噴涂粉末與涂層制備及其性能的研究[D]. 向錦濤.湖南大學(xué) 2012
[7]塑料模具失效機(jī)理及熔覆再制造技術(shù)研究[D]. 袁柳杰.廣西工學(xué)院 2012
[8]HVOF在熱作模具鋼H13表面處理及修復(fù)中的基礎(chǔ)研究[D]. 張冰.武漢理工大學(xué) 2010
[9]超音速火焰噴涂修復(fù)冷沖壓模具的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 李偉.華中科技大學(xué) 2009



本文編號：3047341