發(fā)布時間：2021-11-10 03:08

　　鈦合金具有比強(qiáng)度高、生物相容性好、耐腐蝕性好和耐高溫等性能優(yōu)點(diǎn),在海洋工程、航空航天、生物醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但鈦合金的摩擦磨損性能較差,限制了其作為高溫摩擦運(yùn)動部件的廣泛應(yīng)用（如中介機(jī)閘、鍛造鈦風(fēng)扇、壓氣機(jī)盤和葉片等）,為改善鈦合金的摩擦學(xué)性能,利用激光熔覆技術(shù)在鈦合金表面制備高溫自潤滑耐磨復(fù)合涂層是有效的選擇之一。目前,大多數(shù)單一固體潤滑劑表現(xiàn)出了良好的自潤滑效果,但對高溫自潤滑耐磨復(fù)合涂層在寬溫域下進(jìn)行研究的卻不多,這是因為有些固體潤滑劑在高溫下會失效,而多種固體潤滑劑的綜合應(yīng)用是解決此問題的一種選擇。本文緊密結(jié)合國家自然科學(xué)基金（U1737112）、湖南省自然科學(xué)基金（2018JJ2677）和河南科技大學(xué)高端軸承摩擦學(xué)技術(shù)與應(yīng)用國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗室開放基金（201803）開展研究,選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Ni60-16.8%TiC-23.2%WS2（N1涂層）和Ni60-19.6%TiC-20.4%WS2（N2涂層）兩種合金粉末為原材料,利用激光熔覆技術(shù)在Ti6A14V合金表面制備了兩組高溫自潤滑耐磨復(fù)合涂層;應(yīng)用掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜分析儀（EDS）和X射線衍射儀（XRD）等... 

【文章來源】：中南林業(yè)科技大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１飛機(jī)中鈦合金的應(yīng)用［１］??Ｆｉｇ．?１．１?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｔｉｔａｎｉｕｍ?ａｌｌｏｙ?ｉｎ?ａｉｒｃｒａｆｔ?１１１??

抵抗外力對復(fù)合涂層表面的壓入，提高涂層的耐磨性；其三是固體潤滑相，能有??助于減小對偶件的磨損，起到優(yōu)異的減摩作用，高溫自潤滑耐磨減摩復(fù)合涂層的??主要成分如圖１．３所示。?．??１．３．２高溫耐磨減摩復(fù)合涂層中的潤滑相和增強(qiáng)相??耐磨減摩復(fù)合涂層中的增強(qiáng)相一般選擇具有高硬度、高耐磨性、耐高溫的陶??瓷相物質(zhì)，如：氧化物Ａｌ２〇３、硼化物ＴｉＢ、碳化物Ｔｉｅ等Ｉ３６，３＇本論文選用的??是Ｔｉ６Ａ１４Ｖ合金作為激光熔覆基材，其熱膨脹系數(shù)為（８．２０Ｘ１（Ｔ６／Ｋ），本文選用的??是ＴｉＣ陶瓷相作為復(fù)合涂層的增強(qiáng)相，其熱膨脹系數(shù)為７．７４Ｘ１０＿６／Ｋ，與鈦合金??材料的熱膨脹系數(shù)相近，降低了熱應(yīng)力并減少了裂紋的產(chǎn)生。自潤滑耐磨涂層中??的陶瓷顆�？梢酝ㄟ^機(jī)械外加和原位合成兩種方法獲得。機(jī)械外加法是將自熔性??合金粉末與陶瓷粉末混合，利用高能激光束等熱源制備出復(fù)合涂層，達(dá)到使陶瓷??５??

磨損［７１】。因其分解溫度較低（５１０°Ｃ），故在激光熔覆過程中ＷＳ２分解后的硫可??與其他金屬元素生成新的多層固體潤滑相，如ＴｉＳ、ＮｉＳ等。ＷＳ２平均粒徑為ｌＲｍ，??其粉末形貌見圖２．１（ｃ）。??麵??麵??圖２．１激光熔覆合金粉末形貌（ａ）Ｎｉ６０；?（ｂ）ＴｉＣ；?（ｃ）ＷＳ２??？?Ｆｉｇ．?２．１?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ?ｏｆ?ｌａｓｅｒ?ｃｌａｄｄｉｎｇ?ａｌｌｏｙ?ｐｏｗｄｅｒｓ?（ａ）?Ｎｉ６０；?（ｂ）?ＴｉＣ；?（ｃ）?ＷＳ２??為了探索在寬溫域下具有良好自潤滑耐磨性能的復(fù)合涂層，經(jīng)過查閱相關(guān)文??獻(xiàn)和前期研究優(yōu)化，設(shè)計了兩組不同粉末配比的復(fù)合涂層，如表２．１所示。??表２．１復(fù)合涂層的粉末成分與配比（質(zhì)量分?jǐn)?shù)％）??Ｔａｂｌｅ?２．１?Ｔｈｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｃｏａｔｉｎｇｓ?（ｗｔ．?％）??混合粉末?Ｎｉ６０?ＴｉＣ?ＷＳ２??Ｎｉ６０－１６．８％ＴｉＣ－２３．２％ＷＳ２?６０?１６．８?２３．２??Ｎｉ６０－１９．６％ＴｉＣ－２０．４％ＷＳ２?６０?１９．６?２０．４??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]鈦合金在航空領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 趙丹丹.  鑄造. 2014(11)

碩士論文
[1]TA2合金激光熔覆鈦基高溫自潤滑耐磨復(fù)合涂層研究[D]. 喬世杰.蘇州大學(xué) 2017
[2]Ti6Al4V合金表面激光原位合成耐磨及高溫抗氧化復(fù)合涂層性能研究[D]. 余鵬程.蘇州大學(xué) 2016
[3]奧氏體不銹鋼高溫氧化性能與晶粒長大行為的研究[D]. 陳華.蘭州理工大學(xué) 2011



本文編號：3486451