冶金熱軋輥是鋼材生產的重要工具,是決定鋼材質量的重要消耗性部件,但是其工作條件較為嚴苛,在使用過程中容易出現(xiàn)輥面開裂、變形等問題。而激光合金化作為一種高效環(huán)保的表面強化技術,其最大的優(yōu)點是可以制備致密的冶金結合涂層,從而改善基體的使用性能。本文使用激光合金化技術在球墨鑄鐵熱軋輥基體表面制備了鐵基、鎳基和鈷基三種合金化層,并通過在合金化過程中改變激光掃描速度來制備不同成分的合金化層,系統(tǒng)地研究了掃描速度的變化對合金化層微觀組織、物相、硬度以及磨損性能的影響。研究結果如下:1.Fe基合金化層主要由γ-Fe固溶體、Fe₅C₂、Fe₃C相組成,且隨著掃描速度的增加,γ-Fe含量下降,Fe₃C相含量上升。Ni基合金化層主要由NiC_x、γ-Ni和Fe₃C相組成。隨著掃描速度的增加,γ-Ni相含量下降,NiC_x相的含量上升。而Co基合金化層主要由CoC_x、γ-Co和Fe₃C相組成,且隨著掃描速度增加,γ-... 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學安徽省

【文章頁數】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 冶金熱軋輥的使用概況
        1.2.1 熱軋輥的工作條件及其選材
        1.2.2 熱軋輥失效形式
        1.2.3 熱軋輥常規(guī)表面強化技術
    1.3 激光表面改性技術
    1.4 激光表面合金化
        1.4.1 激光合金化原理
        1.4.2 激光能量密度
        1.4.3 激光掃描速度
    1.5 激光合金化粉末
        1.5.1 自熔性金屬合金化粉末
        1.5.2 陶瓷復合合金化粉末
    1.6 本文研究內容及意義
第二章 實驗設備及實驗方法
    2.1 實驗設備簡述
    2.2 涂層制備
        2.2.1 基體材料
        2.2.2 粉末材料
        2.2.3 實驗參數
        2.2.4 制備過程
    2.3 涂層檢測
        2.3.1 形貌和組織結構表征
        2.3.2 性能檢測
第三章 掃描速度對Fe基合金化層組織及性能的影響
    3.1 掃描速度對合金化層成型質量的影響
    3.2 合金化層物相分析
    3.3 合金化層顯微組織分析
    3.4 合金化層硬度分析
    3.5 合金化層磨損性能分析
        3.5.1 常溫摩擦磨損性能
        3.5.2 高溫摩擦磨損性能
    3.6 本章小結
第四章 掃描速度對Ni基合金化層組織及性能的影響
    4.1 掃描速度對合金化層成型質量的影響
    4.2 合金化層物相分析
    4.3 合金化層顯微組織分析
    4.4 合金化層硬度分析
    4.5 合金化層磨損性能分析
        4.5.1 常溫摩擦磨損性能
        4.5.2 高溫摩擦磨損性能
    4.6 本章小結
第五章 掃描速度對Co基合金化層組織及性能的影響
    5.1 掃描速度對合金化層成型質量的影響
    5.2 合金化層物相分析
    5.3 合金化層顯微組織分析
    5.4 合金化層硬度分析
    5.5 合金化層摩擦磨損性能分析
        5.5.1 常溫摩擦磨損性能
        5.5.2 高溫摩擦磨損性能
    5.6 本章小結
第六章 結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光合金化Ni-W-Si涂層的組織與性能研究[J]. 盧云龍,張培磊,馬凱,于治水,閆華,李崇桂.  稀有金屬材料與工程. 2016(02)
[2]球墨鑄鐵軋輥的光纖激光合金化性能[J]. 徐國建,李宏利,邢飛,普雄鷹,陳常義,聶麗麗,沓名宗春.  沈陽工業(yè)大學學報. 2015(01)
[3]鋁合金表面添加稀土激光熔覆Ni基WC金屬陶瓷涂層研究[J]. 汪新衡,錢書琨,劉安民,張蓉,朱航生.  熱加工工藝. 2014(04)
[4]5056鋁合金/鍍鋅鋼預置涂粉激光熔釬焊組織及性能研究[J]. 余淑榮,蔣鍇,樊丁.  機械工程學報. 2014(12)
[5]冷軋軋輥剝落原因及防范措施[J]. 華長輝,蔣焱.  鄂鋼科技. 2013(04)
[6]AZ31B鎂合金表面Al-Cu粉末激光合金化工藝[J]. 丁陽喜,廖芳蓉,孫曉龍.  輕合金加工技術. 2013(09)
[7]Ti6Al4V激光焊接接頭非均勻梯度特征研究現(xiàn)狀[J]. 董麗娜,張建勛.  稀有金屬材料與工程. 2013(03)
[8]QT-500球墨鑄鐵表面激光熔覆鎳基合金的組織與性能[J]. 李養(yǎng)良,潘東,甘春飛,盛永奇,周賢良.  金屬熱處理. 2012(02)
[9]激光合金化提高軋輥耐磨性的應用研究[J]. 李寶靈,馮樹強,劉旭紅,溫宗胤,孫榮敏.  應用激光. 2012(01)
[10]激光堆焊Co基合金與VC混合粉末組織和性能[J]. 徐國建,殷德洋,杭爭翔,張偉.  沈陽工業(yè)大學學報. 2012(01)

博士論文
[1]帶鋼邊部缺陷在軋制過程中的開裂行為研究[D]. 閆玉曦.華東理工大學 2014
[2]鋁合金光纖激光及其復合焊接的等離子體行為與工藝研究[D]. 王軍.華中科技大學 2012
[3]球墨鑄鐵高溫塑性變形行為研究及其應用[D]. 齊凱.大連理工大學 2009
[4]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
[5]冶金熱軋輥材料的激光表面合金化與直接沉積成型[D]. 孫桂芳.東北大學 2009

碩士論文
[1]Al2O3顆粒增強Ni60A復合涂層組織與耐磨性能研究[D]. 蔡龍龍.蘭州理工大學 2016
[2]軋輥表面激光合金化材料制備與性能分析[D]. 丁春.蘇州大學 2014
[3]激光表面處理球墨鑄鐵軋輥的性能研究[D]. 董士龍.沈陽工業(yè)大學 2014
[4]夾送輥激光處理的工藝優(yōu)化與組織性能研究[D]. 王學偉.東北大學 2012
[5]冶金軋輥堆焊層表面開裂失效分析及其有限元分析[D]. 郭小燕.大連海事大學 2011
[6]激光亞微米陶瓷合金化涂層的組織及性能研究[D]. 徐晶.河南科技大學 2009
[7]鎳基合金粉末的激光熔覆焊接性能研究[D]. 邱強強.長春理工大學 2009
[8]軋輥表面激光合金化的研究[D]. 周君華.東北大學 2008



本文編號：3195440