鎳鉻鈷合金高溫耐磨涂層制備工藝及其性能研究
發(fā)布時間:2021-04-28 05:01
高溫摩擦磨損是機(jī)械運(yùn)動領(lǐng)域中工作環(huán)境最惡劣的一類失效形式。高溫磨損會導(dǎo)致在高溫環(huán)境下工作的零部件出現(xiàn)裂紋、塑性變形、尺寸精度降低,甚至是斷裂等不可逆的損壞,造成大量的能量消耗。因此在高溫零部件表面制備出具有抗高溫摩擦磨損性能的保護(hù)涂層,是增加高溫零部件的使用壽命重要手段。本文主要采用激光熔覆快速成型技術(shù),以鎳鉻鈷高溫合金粉末、鎳鉻鈷高溫合金粉末+20%鉬粉(wt.%)、鎳鉻鈷高溫合金粉末+22.5%鉬粉(wt.%)、鎳鉻鈷高溫合金粉末+22%鉬粉+8%鈦鐵粉(wt.%)四種混合粉末制備熔覆層,以達(dá)到提高工模具的高溫摩擦性能。采用金相顯微鏡、X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)分析各組試樣熔覆層的顯微組織并研究了激光熔覆快速成型的凝固機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn):鎳鉻鈷高溫合金粉末熔覆層的組成相為γ-(Ni,Fe)固溶體,其余三組熔覆層的組成相為γ-(Ni,Fe)固溶體、MoSi2及其他一些固溶相。固液界面的溫度梯度G與凝固速率R是影響凝固組織生長形態(tài)的主要因素。復(fù)合材料熔覆層組織細(xì)小且致密,宏觀無明顯裂紋與孔洞。采用顯微硬度計測試了復(fù)合材料熔覆層的平均顯微硬度,結(jié)果表明隨著鉬粉...
【文章來源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 高溫涂層的制備技術(shù)
1.2.1 等離子堆焊
1.2.2 熱噴涂
1.2.3 激光熔覆
1.3 激光熔覆研究現(xiàn)狀
1.4 高溫合金應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4.1 鎳基
1.4.2 鉻基
1.4.3 鈷基
1.5 課題研究內(nèi)容及意義
1.5.1 研究內(nèi)容
1.5.2 研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)方案與分析方法
2.1 引言
2.2 技術(shù)線路
2.3 實(shí)驗(yàn)材料
2.3.1 基體材料
2.3.2 涂層材料
2.4 激光熔覆成型
2.4.1 激光熔覆成型設(shè)備
2.4.2 激光熔覆的基體預(yù)處理
2.4.3 工藝參數(shù)
2.5 激光熔覆層顯微組織觀察
2.5.1 金相試樣制備
2.5.2 相結(jié)構(gòu)及成分分析
2.6 激光熔覆層性能測試
2.6.1 低溫摩擦
2.6.2 高溫摩擦
2.6.3 硬度檢測
2.7 熱震性能試驗(yàn)
2.8 涂層力學(xué)性能檢測
2.9 本章小結(jié)
第3章 涂層顯微組織分析
3.1 引言
3.2 鎳鉻鈷合金材料涂層組織分析
3.3 鎳鉻鈷+20%鉬合金涂層組織分析
3.4 鎳鉻鈷+22.5%鉬合金涂層組織分析
3.5 鎳鉻鈷+20%鉬+8%鈦鐵粉合金涂層組織分析
3.6 涂層界面分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 涂層性能分析
4.1 引言
4.2 復(fù)合材料涂層顯微硬度測試結(jié)果及分析
4.3 復(fù)合材料涂層室溫干滑動磨損試驗(yàn)測試結(jié)果及分析
4.3.1 磨損失重
4.4 復(fù)合材料涂層高溫干滑動磨損試驗(yàn)測試結(jié)果及分析
4.4.1 磨損失重
4.4.2 相對耐磨性
4.4.3 摩擦系數(shù)
4.4.4 磨痕形貌分析
4.5 熱震試驗(yàn)結(jié)果分析
4.6 涂層力學(xué)性能分析
4.6.1 致密度
4.6.2 抗拉強(qiáng)度
4.6.3 斷口形貌
4.6.4 斷口處EDS檢測
4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 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
本文編號:3164853
【文章來源】:安徽工程大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 高溫涂層的制備技術(shù)
1.2.1 等離子堆焊
1.2.2 熱噴涂
1.2.3 激光熔覆
1.3 激光熔覆研究現(xiàn)狀
1.4 高溫合金應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4.1 鎳基
1.4.2 鉻基
1.4.3 鈷基
1.5 課題研究內(nèi)容及意義
1.5.1 研究內(nèi)容
1.5.2 研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)方案與分析方法
2.1 引言
2.2 技術(shù)線路
2.3 實(shí)驗(yàn)材料
2.3.1 基體材料
2.3.2 涂層材料
2.4 激光熔覆成型
2.4.1 激光熔覆成型設(shè)備
2.4.2 激光熔覆的基體預(yù)處理
2.4.3 工藝參數(shù)
2.5 激光熔覆層顯微組織觀察
2.5.1 金相試樣制備
2.5.2 相結(jié)構(gòu)及成分分析
2.6 激光熔覆層性能測試
2.6.1 低溫摩擦
2.6.2 高溫摩擦
2.6.3 硬度檢測
2.7 熱震性能試驗(yàn)
2.8 涂層力學(xué)性能檢測
2.9 本章小結(jié)
第3章 涂層顯微組織分析
3.1 引言
3.2 鎳鉻鈷合金材料涂層組織分析
3.3 鎳鉻鈷+20%鉬合金涂層組織分析
3.4 鎳鉻鈷+22.5%鉬合金涂層組織分析
3.5 鎳鉻鈷+20%鉬+8%鈦鐵粉合金涂層組織分析
3.6 涂層界面分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 涂層性能分析
4.1 引言
4.2 復(fù)合材料涂層顯微硬度測試結(jié)果及分析
4.3 復(fù)合材料涂層室溫干滑動磨損試驗(yàn)測試結(jié)果及分析
4.3.1 磨損失重
4.4 復(fù)合材料涂層高溫干滑動磨損試驗(yàn)測試結(jié)果及分析
4.4.1 磨損失重
4.4.2 相對耐磨性
4.4.3 摩擦系數(shù)
4.4.4 磨痕形貌分析
4.5 熱震試驗(yàn)結(jié)果分析
4.6 涂層力學(xué)性能分析
4.6.1 致密度
4.6.2 抗拉強(qiáng)度
4.6.3 斷口形貌
4.6.4 斷口處EDS檢測
4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
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致謝
本文編號:3164853
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