基于非導(dǎo)電陶瓷的電火花沉積制備自潤(rùn)滑涂層及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-06 21:10
本文對(duì)三氧化二鋁陶瓷的導(dǎo)電實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了研究,采用化學(xué)鍍技術(shù)在三氧化二鋁陶瓷表面制備了銅鍍層,使陶瓷基體達(dá)到導(dǎo)電要求,再采用電火花沉積技術(shù),在三氧化二鋁陶瓷表面的銅鍍層上沉積制備了Cu/Cu-MoS2自潤(rùn)滑涂層,研究了自潤(rùn)滑涂層的厚度、涂層表面粗糙度、涂層的微觀形貌以及涂層的摩擦磨損性能與自潤(rùn)滑涂層制備過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)之間的關(guān)系。利用涂層厚度測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)取涂層的厚度,結(jié)果表明:隨著電極旋轉(zhuǎn)速度、放電功率、放電頻率的增加,涂層的厚度先變大后減小;采用5擋電極旋轉(zhuǎn)速度,40μF放電功率,70Hz放電頻率參數(shù)時(shí),自潤(rùn)滑涂層的厚度達(dá)到最大值。利用粗糙度測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量涂層的表面粗糙度,結(jié)果表明:當(dāng)電極轉(zhuǎn)速、放電功率以及放電頻率不斷變大時(shí),涂層表面粗糙度的變化規(guī)律為先減小后變大;采用5擋電極旋轉(zhuǎn)速度,40μF放電功率,50Hz放電頻率參數(shù)時(shí),涂層的表面粗糙度最好。使用掃描電子顯微鏡對(duì)自潤(rùn)滑涂層的表面微觀形貌進(jìn)行觀察,通過(guò)觀察結(jié)果可以看到,自潤(rùn)滑涂層的表面凹凸不平,為非常典型的電火花沉積形貌,涂層局部區(qū)域有縫隙或者氣孔出現(xiàn);當(dāng)采用5擋電極旋轉(zhuǎn)速度,40μF放電功率,50Hz放電頻率時(shí)...
【文章來(lái)源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電火花沉積設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖
(a) (b) (c) (d)圖 1-2 沉積過(guò)程中的電極狀態(tài)Fig1-2 The state of the electrode in the process of deposition火花沉積技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用點(diǎn)[53-55]:1)設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜。易于搬運(yùn),操作簡(jiǎn)單。2)電極材料損耗非常少,能夠根據(jù)實(shí)際需求選用不同種類電極。3)涂層與基體的結(jié)合力非常大。電火花沉積能夠?qū)⒒w與電極材料熔新合金,因而涂層和基體結(jié)合強(qiáng)度非常高,涂層輕易不會(huì)產(chǎn)生剝落。4)消耗電能較少,不受處理件的尺寸以及形狀的限制。5)沉積時(shí)的能量密度較高,沉積速度比較快,不引發(fā)形變,不改變材。6)操作簡(jiǎn)便、易于掌握。沉積過(guò)程無(wú)污染。點(diǎn):1)涂層的厚度比較薄,一般為 0.02-0.5mm。2)涂層的表面粗糙度較高,一般為 Ra1.25-5μm。
基于非導(dǎo)電陶瓷的電火花沉積制備自潤(rùn)滑涂層及性能研究對(duì)自潤(rùn)滑涂層的表面形貌、元素構(gòu)成和涂層的摩擦磨損性能進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)表明,件基體表面制備自潤(rùn)滑涂層后,摩擦系數(shù)明顯降低,抗磨性能顯著改善。(1)在氣體氣氛下采用電火花沉積自潤(rùn)滑涂層目前主要的氣體氣氛有空氣、氬氣以及氮?dú)。王建升利?YG8(鎢鈷類材料)電極,采用不同的工藝參數(shù)在 H13 鋼基體表進(jìn)行了沉積實(shí)驗(yàn),分析了涂層性能與不同的制備參數(shù)之間的關(guān)系。研究了涂層的觀結(jié)構(gòu)、硬度和摩擦磨損性能。驗(yàn)證了在氬氣氣氛下沉積制備的涂層硬度大于空中制備的涂層的硬度。葛志宏[56]等在 H13 模具鋼表面沉積制備了涂層,并對(duì)涂層的摩擦磨損性能進(jìn)了分析。分析結(jié)果顯示:采用電火花沉積涂層后能有效提高基體的耐磨性達(dá) 4 倍右,并且能有效降低摩擦系數(shù)。圖 1-3 為摩擦磨損后的微觀形貌對(duì)比。通過(guò)圖 1-3夠發(fā)現(xiàn),未沉積涂層的基體表面磨損現(xiàn)象特別嚴(yán)重,磨損量非常的多;采用電火沉積制備涂層后,涂層的磨損機(jī)理主要是疲勞磨損。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]等離子物理氣相沉積熱障涂層研究進(jìn)展[J]. 石佳,魏亮亮,張寶鵬,高麗華,郭洪波,宮聲凱,徐惠彬. 航空材料學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]金屬基固體自潤(rùn)滑復(fù)合涂層及其制備技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李博雅,曹志強(qiáng). 表面技術(shù). 2017(09)
[3]電火花沉積技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張留偉,邵俊. 裝備制造技術(shù). 2017(08)
[4]激光熔覆不同TiC含量硬質(zhì)合金層的組織與性能[J]. 陳向文,莊哲峰,孟素各. 機(jī)電技術(shù). 2015(06)
[5]電火花沉積技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究的最新進(jìn)展[J]. 孫凱偉,張琪娜,涂益民,于華,溫海露,王帥. 焊接技術(shù). 2014(08)
[6]電容充放電脈沖數(shù)字控制型電火花沉積電源[J]. 韓紅彪,李向陽(yáng). 焊接學(xué)報(bào). 2014(03)
[7]H13鋼表面電火花沉積層摩擦磨損特性[J]. 葛志宏,鄧靜. 熱加工工藝. 2013(18)
[8]電火花沉積Ni-Cr合金涂層的組織及性能[J]. 高玉新,趙程,易劍. 材料工程. 2012(03)
[9]電火花沉積Ni基合金涂層的摩擦磨損特性[J]. 金君,董晨竹,徐東,高玉新. 表面技術(shù). 2011(06)
[10]激光熔覆TC4/Ni/MoS2自潤(rùn)滑涂層的組織與摩擦學(xué)特性[J]. 楊膠溪,劉發(fā)蘭,繆宣和,王志成. 金屬熱處理. 2011(08)
碩士論文
[1]鈦酸鋇陶瓷鍍銅工藝研究[D]. 陳曉宇.西南科技大學(xué) 2016
[2]添加固體潤(rùn)滑劑hBN的鈦合金激光熔覆高溫耐磨復(fù)合涂層研究[D]. 相占鳳.蘇州大學(xué) 2015
[3]合金鋼表面激光熔覆層的組織與性能研究[D]. 薄海.山東大學(xué) 2015
[4]低摩擦耐磨自潤(rùn)滑涂層摩擦學(xué)性能研究[D]. 王莉.江西理工大學(xué) 2011
[5]微/納米六方相二硫化鉬的可控制備與表征[D]. 馮玉立.河南科技大學(xué) 2011
[6]鐵基表面激光熔覆鎳基WC的組織和性能研究[D]. 李偉翔.上海工程技術(shù)大學(xué) 2010
[7]電火花沉積脈沖電源的研究[D]. 谷學(xué)冕.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3420750
【文章來(lái)源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電火花沉積設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖
(a) (b) (c) (d)圖 1-2 沉積過(guò)程中的電極狀態(tài)Fig1-2 The state of the electrode in the process of deposition火花沉積技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用點(diǎn)[53-55]:1)設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜。易于搬運(yùn),操作簡(jiǎn)單。2)電極材料損耗非常少,能夠根據(jù)實(shí)際需求選用不同種類電極。3)涂層與基體的結(jié)合力非常大。電火花沉積能夠?qū)⒒w與電極材料熔新合金,因而涂層和基體結(jié)合強(qiáng)度非常高,涂層輕易不會(huì)產(chǎn)生剝落。4)消耗電能較少,不受處理件的尺寸以及形狀的限制。5)沉積時(shí)的能量密度較高,沉積速度比較快,不引發(fā)形變,不改變材。6)操作簡(jiǎn)便、易于掌握。沉積過(guò)程無(wú)污染。點(diǎn):1)涂層的厚度比較薄,一般為 0.02-0.5mm。2)涂層的表面粗糙度較高,一般為 Ra1.25-5μm。
基于非導(dǎo)電陶瓷的電火花沉積制備自潤(rùn)滑涂層及性能研究對(duì)自潤(rùn)滑涂層的表面形貌、元素構(gòu)成和涂層的摩擦磨損性能進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)表明,件基體表面制備自潤(rùn)滑涂層后,摩擦系數(shù)明顯降低,抗磨性能顯著改善。(1)在氣體氣氛下采用電火花沉積自潤(rùn)滑涂層目前主要的氣體氣氛有空氣、氬氣以及氮?dú)。王建升利?YG8(鎢鈷類材料)電極,采用不同的工藝參數(shù)在 H13 鋼基體表進(jìn)行了沉積實(shí)驗(yàn),分析了涂層性能與不同的制備參數(shù)之間的關(guān)系。研究了涂層的觀結(jié)構(gòu)、硬度和摩擦磨損性能。驗(yàn)證了在氬氣氣氛下沉積制備的涂層硬度大于空中制備的涂層的硬度。葛志宏[56]等在 H13 模具鋼表面沉積制備了涂層,并對(duì)涂層的摩擦磨損性能進(jìn)了分析。分析結(jié)果顯示:采用電火花沉積涂層后能有效提高基體的耐磨性達(dá) 4 倍右,并且能有效降低摩擦系數(shù)。圖 1-3 為摩擦磨損后的微觀形貌對(duì)比。通過(guò)圖 1-3夠發(fā)現(xiàn),未沉積涂層的基體表面磨損現(xiàn)象特別嚴(yán)重,磨損量非常的多;采用電火沉積制備涂層后,涂層的磨損機(jī)理主要是疲勞磨損。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[5]電火花沉積技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究的最新進(jìn)展[J]. 孫凱偉,張琪娜,涂益民,于華,溫海露,王帥. 焊接技術(shù). 2014(08)
[6]電容充放電脈沖數(shù)字控制型電火花沉積電源[J]. 韓紅彪,李向陽(yáng). 焊接學(xué)報(bào). 2014(03)
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[9]電火花沉積Ni基合金涂層的摩擦磨損特性[J]. 金君,董晨竹,徐東,高玉新. 表面技術(shù). 2011(06)
[10]激光熔覆TC4/Ni/MoS2自潤(rùn)滑涂層的組織與摩擦學(xué)特性[J]. 楊膠溪,劉發(fā)蘭,繆宣和,王志成. 金屬熱處理. 2011(08)
碩士論文
[1]鈦酸鋇陶瓷鍍銅工藝研究[D]. 陳曉宇.西南科技大學(xué) 2016
[2]添加固體潤(rùn)滑劑hBN的鈦合金激光熔覆高溫耐磨復(fù)合涂層研究[D]. 相占鳳.蘇州大學(xué) 2015
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[4]低摩擦耐磨自潤(rùn)滑涂層摩擦學(xué)性能研究[D]. 王莉.江西理工大學(xué) 2011
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[6]鐵基表面激光熔覆鎳基WC的組織和性能研究[D]. 李偉翔.上海工程技術(shù)大學(xué) 2010
[7]電火花沉積脈沖電源的研究[D]. 谷學(xué)冕.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3420750
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