等離子熔覆耐磨減摩Ni基復合涂層研究
發(fā)布時間:2021-04-24 09:39
在冶金、礦山、交通、水泥等行業(yè),磨損失效是工程結構件三大失效形式(斷裂、磨損、腐蝕)之一,造成了巨大的安全隱患和經(jīng)濟損失。熔覆涂層能夠改善材料表面化學、物理性能,提高結構件抗磨能力,在工業(yè)中得到廣泛應用。主要制備工藝有等離子熔覆和激光熔覆,等離子熔覆具有涂層組織致密、與基體冶金結合等優(yōu)點,設備制造和維護成本較低,成為發(fā)展修復和再制造技術,提高機械產品使用壽命的重要方法。金屬Ni具有良好的塑韌性和耐腐蝕性,與鋼鐵熱膨脹系數(shù)相近,是良好的復合涂層基體材料;TiB2、TiC陶瓷具有高硬度、高強度和良好化學穩(wěn)定性的優(yōu)點,加入復合涂層中可大幅提高涂層耐磨性。本文采用等離子熔覆技術在Q235低碳鋼表面制備了 TiB2+TiC復合強化Ni基耐磨涂層,分析了涂層物相構成及組織演化規(guī)律,研究了陶瓷含量、熔覆速度和磨損條件對涂層耐磨性的影響;在此基礎上制備以Ti2SC為減摩組元的Ti2SC/TiB2+TiC/Ni自潤滑涂層,對其組織和摩擦學性能進行了研究;探索采用燒結-等離子重熔兩步法制備高陶瓷相含量涂層,合理控制陶瓷相形態(tài)和尺寸,對高陶瓷相含量涂層組織及耐磨性能進行了研究。采用等離子熔覆工藝制備了不同陶...
【文章來源】:山東科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 表面工程技術
1.3 陶瓷強化金屬基復合材料涂層概述
1.4 耐磨、減摩復合材料涂層研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究工作
2 試驗材料、方法及設備
2.1 試驗材料
2.2 試驗設備與方法
2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性">3 等離子熔覆TiB2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性
3.1 引言
3.2 等離子熔覆工藝參數(shù)研究
2-TiC/Ni復合涂層的微觀組織與耐磨性影響"> 3.3 陶瓷相含量對TiB2-TiC/Ni復合涂層的微觀組織與耐磨性影響
2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性能影響"> 3.4 熔覆速度對TiB2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性能影響
2-TiC/Ni復合涂層摩擦學性能"> 3.5 不同磨損條件下等離子熔覆TiB2-TiC/Ni復合涂層摩擦學性能
3.6 本章小結
2SC/TiB2-TiC/Ni自潤滑涂層摩擦學性能">4 等離子熔覆Ti2SC/TiB2-TiC/Ni自潤滑涂層摩擦學性能
4.1 引言
4.2 自潤滑涂層的制備及干摩擦磨損試驗的設定
4.3 自潤滑復合涂層的物相組成及微觀組織結構
4.4 等離子熔覆自潤滑復合涂層低速(10 mm/s)磨損摩擦學性能分析
4.5 等離子熔覆自潤滑復合涂層高速(50 mm/s)磨損摩擦學性能分析
4.6 本章小結
2-TiC/Ni復合涂層及其耐磨性">5 燒結-等離子重熔制備TiB2-TiC/Ni復合涂層及其耐磨性
5.1 引言
2-TiC/Ni復合材料微觀組織及磨損性能"> 5.2 放電等離子燒結TiB2-TiC/Ni復合材料微觀組織及磨損性能
2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性能研究"> 5.3 燒結-等離子重熔TiB2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性能研究
5.4 本章小結
6 結論和展望
6.1 主要結論
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表論文及從事科學研究情況
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]噴涂距離對等離子噴涂WC-12Co涂層抗沖蝕磨損性能的影響[J]. 梁存光,李新梅. 中國表面工程. 2017(06)
[2]石墨的添加對NiCr-W-Ti自潤滑復合材料高溫摩擦學性能的影響[J]. 汪建義,陜鈺,王文珍,賈均紅. 材料科學與工程學報. 2017(03)
[3]激光熔覆自潤滑復合涂層研究進展[J]. 房劉楊,姚延松,閆華,張培磊,秦陽,高秋實. 應用激光. 2017(03)
[4]TA2合金激光熔α-Ti/TiC+(Ti,W)C1-x/Ti2SC+TiS自潤滑耐磨復合涂層[J]. 喬世杰,劉秀波,翟永杰,徐江寧,高偉強,姚志遠. 表面技術. 2017(05)
[5]熱處理對等離子涂層GH4169高溫合金的力學性能的影響[J]. 程林,李紅,羅鋼. 農業(yè)裝備技術. 2017(02)
[6]等離子熔覆ZrB2-ZrC/Fe復合涂層組織及耐磨性[J]. 惠瀧,崔洪芝,宋曉杰,丁磊,程貴勤. 復合材料學報. 2017(11)
[7]脈沖參數(shù)對Cu-Sn-PTFE鍍層結構和摩擦學性能的影響[J]. 應麗霞,王曉慧,石洪瑞,劉冠男. 潤滑與密封. 2016(12)
[8]反應等離子熔覆原位合成WC增強鐵基合金涂層的工藝優(yōu)化[J]. 周澤華,丁瑩,王澤華,易于,江少群. 機械工程材料. 2016(10)
[9]硅對氬弧熔敷原位制備WC顆粒增強涂層組織及性能的影響[J]. 肖逸鋒,李雪豐,杜行,許艷飛,賀躍輝. 焊接學報. 2016(09)
[10]TA2鈦合金表面激光熔覆Ti2SC/TiS自潤滑耐磨復合涂層組織與性能[J]. 石皋蓮,吳少華,陸小龍,劉秀波. 材料熱處理學報. 2016(07)
博士論文
[1]高強鋼寬束激光熔覆鎳基/陶瓷復合層組織與性能的研究[D]. 馬群雙.山東大學 2017
[2]激光熔覆原位合成陶瓷相增強Fe基熔覆層研究[D]. 杜寶帥.山東大學 2009
本文編號:3157135
【文章來源】:山東科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 表面工程技術
1.3 陶瓷強化金屬基復合材料涂層概述
1.4 耐磨、減摩復合材料涂層研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究工作
2 試驗材料、方法及設備
2.1 試驗材料
2.2 試驗設備與方法
2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性">3 等離子熔覆TiB2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性
3.1 引言
3.2 等離子熔覆工藝參數(shù)研究
2-TiC/Ni復合涂層的微觀組織與耐磨性影響"> 3.3 陶瓷相含量對TiB2-TiC/Ni復合涂層的微觀組織與耐磨性影響
2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性能影響"> 3.4 熔覆速度對TiB2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性能影響
2-TiC/Ni復合涂層摩擦學性能"> 3.5 不同磨損條件下等離子熔覆TiB2-TiC/Ni復合涂層摩擦學性能
3.6 本章小結
2SC/TiB2-TiC/Ni自潤滑涂層摩擦學性能">4 等離子熔覆Ti2SC/TiB2-TiC/Ni自潤滑涂層摩擦學性能
4.1 引言
4.2 自潤滑涂層的制備及干摩擦磨損試驗的設定
4.3 自潤滑復合涂層的物相組成及微觀組織結構
4.4 等離子熔覆自潤滑復合涂層低速(10 mm/s)磨損摩擦學性能分析
4.5 等離子熔覆自潤滑復合涂層高速(50 mm/s)磨損摩擦學性能分析
4.6 本章小結
2-TiC/Ni復合涂層及其耐磨性">5 燒結-等離子重熔制備TiB2-TiC/Ni復合涂層及其耐磨性
5.1 引言
2-TiC/Ni復合材料微觀組織及磨損性能"> 5.2 放電等離子燒結TiB2-TiC/Ni復合材料微觀組織及磨損性能
2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性能研究"> 5.3 燒結-等離子重熔TiB2-TiC/Ni復合涂層組織及耐磨性能研究
5.4 本章小結
6 結論和展望
6.1 主要結論
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表論文及從事科學研究情況
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]噴涂距離對等離子噴涂WC-12Co涂層抗沖蝕磨損性能的影響[J]. 梁存光,李新梅. 中國表面工程. 2017(06)
[2]石墨的添加對NiCr-W-Ti自潤滑復合材料高溫摩擦學性能的影響[J]. 汪建義,陜鈺,王文珍,賈均紅. 材料科學與工程學報. 2017(03)
[3]激光熔覆自潤滑復合涂層研究進展[J]. 房劉楊,姚延松,閆華,張培磊,秦陽,高秋實. 應用激光. 2017(03)
[4]TA2合金激光熔α-Ti/TiC+(Ti,W)C1-x/Ti2SC+TiS自潤滑耐磨復合涂層[J]. 喬世杰,劉秀波,翟永杰,徐江寧,高偉強,姚志遠. 表面技術. 2017(05)
[5]熱處理對等離子涂層GH4169高溫合金的力學性能的影響[J]. 程林,李紅,羅鋼. 農業(yè)裝備技術. 2017(02)
[6]等離子熔覆ZrB2-ZrC/Fe復合涂層組織及耐磨性[J]. 惠瀧,崔洪芝,宋曉杰,丁磊,程貴勤. 復合材料學報. 2017(11)
[7]脈沖參數(shù)對Cu-Sn-PTFE鍍層結構和摩擦學性能的影響[J]. 應麗霞,王曉慧,石洪瑞,劉冠男. 潤滑與密封. 2016(12)
[8]反應等離子熔覆原位合成WC增強鐵基合金涂層的工藝優(yōu)化[J]. 周澤華,丁瑩,王澤華,易于,江少群. 機械工程材料. 2016(10)
[9]硅對氬弧熔敷原位制備WC顆粒增強涂層組織及性能的影響[J]. 肖逸鋒,李雪豐,杜行,許艷飛,賀躍輝. 焊接學報. 2016(09)
[10]TA2鈦合金表面激光熔覆Ti2SC/TiS自潤滑耐磨復合涂層組織與性能[J]. 石皋蓮,吳少華,陸小龍,劉秀波. 材料熱處理學報. 2016(07)
博士論文
[1]高強鋼寬束激光熔覆鎳基/陶瓷復合層組織與性能的研究[D]. 馬群雙.山東大學 2017
[2]激光熔覆原位合成陶瓷相增強Fe基熔覆層研究[D]. 杜寶帥.山東大學 2009
本文編號:3157135
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