熱鍛模在服役過程中承受著交變應(yīng)力和急熱急冷的反復(fù)變化,容易出現(xiàn)磨損、熱疲勞以及塑性變形等失效。采用等離子堆焊技術(shù)在熱鍛模表面制備了WC增強(qiáng)鎳基覆層,可以有效地提高熱鍛模表面性能。在等離子堆焊過程中,由于快熱快冷的特性,覆層內(nèi)部存在很大的殘余應(yīng)力,容易造成覆層開裂;組織處于非平衡態(tài)。覆層內(nèi)部較高的殘余應(yīng)力限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。焊后熱處理作為一種有效的手段能夠調(diào)節(jié)組織和釋放殘余應(yīng)力從而使得覆層獲得優(yōu)良的性能,提高覆層在服役過程中的壽命。本課題采用等離子堆焊技術(shù)在H13鋼表面制備了Ni60覆層和Ni60/WC復(fù)合覆層,并對Ni60/WC復(fù)合覆層進(jìn)行焊后熱處理。采用金相顯微鏡、電子探針顯微儀、X射線衍射儀以及顯微硬度儀等測試方法對覆層的組織形貌、物相、顯微硬度以及熱疲勞性能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,WC硬質(zhì)相的添加使得Ni60/WC復(fù)合覆層裂紋敏感性增加,覆層底部出現(xiàn)裂紋;覆層中部富鎢的硬質(zhì)相和共晶相增多,枝晶得到細(xì)化,Ni60/WC復(fù)合覆層的平均硬度高于Ni60覆層�？傮w來說,WC硬質(zhì)相的添加提高了Ni60覆層的硬度,改善了覆層的力學(xué)性能。覆層經(jīng)退火處理工藝后消除了Ni60/WC復(fù)合覆層裂... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

滯后回路原理

復(fù)合覆層組織和熱疲勞性能的影響。本課題主要研究內(nèi)容如下：根據(jù)熱鍛模表面所需的性能，選擇合適的基體材料和合金粉末配比焊工藝參數(shù)。采用等離子堆焊技術(shù)在 H13 鋼表面制備了 Ni60 和 Ni60/WC 復(fù)合覆 的添加對 Ni60 覆層物相、組織和硬度的影響。采用等離子堆焊技術(shù)在 H13 鋼表面制備了 Ni60/WC 復(fù)合覆層，對覆火處理，研究 600 ℃、700 ℃和 800 ℃退火溫度下對等離子堆焊 Ni6物相、顯微組織和硬度的影響。采用等離子堆焊技術(shù)在 H13 鋼表面制備了 Ni60/WC 復(fù)合覆層，對覆質(zhì)處理，研究調(diào)質(zhì)處理對等離子堆焊 Ni60/WC 復(fù)合覆層物相、顯微影響。采用等離子堆焊技術(shù)在 H13 鋼表面制備了 Ni60 覆層和 Ni60/WC 復(fù)熱鍛模實(shí)際服役環(huán)境，探究后續(xù)熱處理對堆焊覆層熱疲勞性能的影題的技術(shù)方案如下：

i60 合金粉末的化學(xué)成分和熱物性參數(shù)。 2.2 Ni60 合金粉末化學(xué)組分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，.2 Chemical composition of Ni60 alloy poweC B Si Cr 1.05 3.55 3.85 15.25 表 2.3Ni60 合金粉末熱物性參數(shù) 2.3 Thermophysical parameters of Ni60 alloy密度/g/cm3熱膨脹系數(shù)/x10-6K-1熱導(dǎo)率/W/m·K-18.85 17.1 54.85 合金粉末形貌圖片，Ni60 合金粉末整體上分布較為均勻，具有很好的流動性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]等離子噴焊原位生成TiC硬質(zhì)增強(qiáng)鎳基耐磨層組織與性能[J]. 徐紅勇,王文權(quán),黃詩銘,程祥霞,任美璇.  金屬學(xué)報(bào). 2016(11)
[2]熱處理對等離子熔覆鎳基高溫合金涂層顯微組織和性能的影響[J]. 張堯成,王志平,陳洪洲,施凱,楊莉,戴軍.  熱加工工藝. 2016(20)
[3]汽車半軸45鋼的表層堆焊修復(fù)及焊后熱處理[J]. 李磊.  工具技術(shù). 2016(01)
[4]多層金屬熱鍛模在熱鍛服役下的循環(huán)載荷分析[J]. 王華君,姚亮,魯建飛,彭軍波.  鍛壓技術(shù). 2015(10)
[5]NiCr-Cr3C2/Ni60B等離子噴焊層的組織與性能[J]. 徐紅勇,王文權(quán),黃詩銘,方麗琴.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]梯度結(jié)構(gòu)對氧化鋁陶瓷涂層抗沖擊載荷性能的影響[J]. 程西云,何俊,肖舒,張金星.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(21)
[7]熱處理對PH17-4表面堆焊鈷基合金后組織及性能的影響[J]. 鄧德偉,陳蕊,王冬穎.  焊接. 2012 (10)
[8]超音速火焰噴涂碳化物金屬陶瓷涂層的磨粒磨損性能[J]. 王洪濤,紀(jì)崗昌,陳梟,白小波,陳清宇,富偉.  機(jī)械工程材料. 2011(12)
[9]等離子噴焊層NiCrBSi+WC/Co的組織與性能[J]. 商延賡,王文權(quán),黃詩銘,李秀娟,張桂蘭.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(S2)
[10]等離子噴焊鎳基合金碳化鎢復(fù)合涂層[J]. 龍軍峰,孫智富,葉靖,邢飛,黃永順,陶寧.  重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(10)

博士論文
[1]基于等離子堆焊的SiC改性金屬基復(fù)合焊層的研究[D]. 何鵬.武漢理工大學(xué) 2015

碩士論文
[1]熱過程對SA203D/E低溫鋼及其焊縫組織與性能影響的研究[D]. 叢軼.華南理工大學(xué) 2014
[2]奧氏體不銹鋼表面等離子堆焊鎳基合金組織與性能研究[D]. 葛言柳.大連理工大學(xué) 2012
[3]激光光內(nèi)同軸送絲熔覆快速制造技術(shù)研究[D]. 李洪遠(yuǎn).蘇州大學(xué) 2012
[4]奧氏體不銹鋼激光熔覆自潤滑耐磨復(fù)合涂層研究[D]. 何祥明.蘇州大學(xué) 2012
[5]新型高Cr熱作模具鋼表面軟氮化處理對熱疲勞和高溫磨損的影響[D]. 高原.吉林大學(xué) 2011
[6]激光熔覆陶瓷相顆粒增強(qiáng)Fe基熔覆層的研究[D]. 王曉榮.山東大學(xué) 2010
[7]鋁合金熱鍛模具結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力應(yīng)變演變過程分析[D]. 張瑜.上海交通大學(xué) 2008



本文編號：3431251