發(fā)布時間：2021-08-25 06:53

　　鈦合金的密度是鋼的一半,約為4.5 g/cm³,具有比強度高、熱穩(wěn)定性好、可焊性好等特點,廣泛應用于航空航天、醫(yī)療器械和汽車制造等領域。然而,鈦合金存在硬度低、摩擦系數高、耐磨性差的缺點,限制其應用范圍,故采用表面改性技術改善鈦合金表面結構。其中激光熔覆技術,改善效果最為顯著。本實驗將Ti、Ni粉末鋪附于鈦合金表面,添加不同含量的增強相,配制成混合粉末,選擇合適的工藝參數,進行單道激光熔覆實驗,制備出Ti-Ni基復合熔覆層。對熔覆層進行組織和性能測試,其中利用光學顯微鏡、X射線衍射儀、掃描電鏡、電子探針檢測熔覆層組織成分,維氏硬度計、摩擦磨損測量儀評估熔覆層的硬度和耐磨性。探究增強相對熔覆層組織與性能的影響,獲得高硬度、高耐磨性的復合熔覆層,為達到提高鈦合金表面硬度和耐磨性的目的提供方案。在激光熔覆Ti-Ni基中添加Cr單質,熔覆層生成TiNi、Ti₂Ni、β-Ti及Cr和Ni的金屬間化合物。Cr含量為8%時,硬度高達959.64 HV,約為基體的3倍,耐磨性約為基體的2.8倍,Cr元素固溶于Ni元素中,激光熔覆后熔池快速冷卻,多余的Cr元素... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 鈦合金簡介
    1.2 激光熔覆技術
        1.2.1 激光熔覆工藝
        1.2.2 激光熔覆材料體系
        1.2.3 Ti-Ni基材料
    1.3 國內外研究現狀及發(fā)展動態(tài)分析
        1.3.1 國內外研究現狀
        1.3.2 Ti-Ni基熔覆層的研究概況
        1.3.3 微量元素對Ti-Ni基組織和性能的影響
        1.3.4 陶瓷相對Ti-Ni基組織和性能的影響
    1.4 本文主要研究內容與目的
2 實驗材料及方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 基體材料
        2.1.2 熔覆材料及配制方法
    2.2 實驗設備及檢測方法
        2.2.1 激光熔覆過程中的保護氣裝置
        2.2.2 激光熔覆材料的供給方式
        2.2.3 熔覆層樣品表征
        2.2.4 熔覆層性能測試
    2.3 實驗方案
        2.3.1 激光熔覆實驗設計
        2.3.2 激光熔覆實驗流程圖
3 Cr元素含量對Ti-Ni基熔覆層組織與性能的影響
    3.1 引言
    3.2 熔覆層實驗結果與分析
        3.2.1 熔覆層宏觀形貌分析
        3.2.2 熔覆層物相分析
        3.2.3 熔覆層顯微組織分析
        3.2.4 熔覆層顯微硬度分析
        3.2.5 熔覆層耐磨性分析
    3.3 本章小結
4 Cr_3C_2 的含量對Ti-Ni基熔覆層組織與性能的研究
    4.1 引言
    4.2 熔覆層實驗結果與分析
        4.2.1 熔覆層物相分析
        4.2.2 熔覆層顯微組織分析
        4.2.3 熔覆層顯微硬度分析
        4.2.4 熔覆層耐磨性分析
    4.3 本章小結
5 B對 Ti/Ni/Cr熔覆層硬度和耐磨性的影響
    5.1 引言
    5.2 熔覆層實驗結果與分析
        5.2.1 熔覆層物相分析
        5.2.2 熔覆層顯微組織分析
        5.2.3 熔覆層硬度分析
        5.2.4 熔覆層耐磨性分析
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光熔覆對鈦合金性能的影響[J]. 唐洋洋,袁守謙,楊潘,楊柳,馮璐.  特種鑄造及有色合金. 2018(11)
[2]TiC對激光熔覆TiC-Ti-Al涂層結構與性能的影響[J]. 賀星,王晶,孔德軍,宋仁國.  金屬熱處理. 2018(08)
[3]TiNi基形狀記憶合金合金化研究進展[J]. 吳佩澤,賀志榮,劉康凱,馮輝,杜雨青.  鑄造技術. 2017(12)
[4]TiC生成方式對激光熔覆鎳基涂層組織和性能的影響[J]. 遲靜,李敏,王淑峰,李建楠,趙健,吳杰.  中國表面工程. 2017(04)
[5]熱處理對添加少量Cr、Fe的Ti-Ni合金組織和力學性能的影響[J]. 歐陽盛,羅兵輝,李彬,高陽,曾麗舟,范文麗.  粉末冶金材料科學與工程. 2017(02)
[6]鈦合金表面激光熔覆研究進展[J]. 王恩庭,李崇桂,黃茜,潘斌,黃旺華.  熱加工工藝. 2016(20)
[7]鈦合金表面激光熔覆Ti/Ni+Si3N4/ZrO2復合涂層組織與性能研究[J]. 余娟娟,張曉玉,馬玲玲,李涵,鄒龍江,張維平.  表面技術. 2016(04)
[8]激光原位合成Ti5Si3/Al3Ni2增強Al3Ti/NiTi基復合涂層的組織和摩擦學性能[J]. 余鵬程,劉秀波,陸小龍,翟永杰,喬世杰,陳瑤,石皋蓮,吳少華.  應用激光. 2015(05)
[9]Ti-Ni基形狀記憶合金的特性和應用研究進展[J]. 周超,賀志榮,劉琳,李旭東.  熱加工工藝. 2015(14)
[10]鈮對鎳基合金激光熔敷層組織和顯微硬度的影響[J]. 成陽,董剛,陳國喜,鄧琦林.  機械工程材料. 2014(09)

博士論文
[1]Ti6A14V鈦合金表面激光熔覆鎳基復合涂層及增強機理研究[D]. 劉延輝.華東理工大學 2015

碩士論文
[1]鈦合金表面激光熔覆SiC增強TiNi基復合涂層組織與性能的研究[D]. 孫琳.大連理工大學 2018



本文編號：3361624