工藝參數(shù)與基體溫度對(duì)爆炸噴涂碳化鎢涂層組織及機(jī)械性能的影響
本文關(guān)鍵詞:工藝參數(shù)與基體溫度對(duì)爆炸噴涂碳化鎢涂層組織及機(jī)械性能的影響,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:爆炸噴涂作為制備優(yōu)質(zhì)涂層一種特種加工手段,已廣泛的應(yīng)用于航空、航天及核工業(yè)等軍事領(lǐng)域,隨著民用工業(yè)的快速發(fā)展以及各類噴涂設(shè)備的普及,如今也越來越普遍的應(yīng)用在了民用工業(yè)生產(chǎn)中。在爆炸噴涂碳化鎢涂層過程中,工藝的制定與選擇(如噴涂距離、燃?xì)饬髁、基體溫度等)對(duì)后續(xù)的涂層的組織結(jié)構(gòu)和相關(guān)物理及力學(xué)性能起到至關(guān)重要的作用。本文使用DNB-3型爆炸噴涂設(shè)備,選用由燒結(jié)破碎法制備的WC10Co4Cr粉末,在一定的實(shí)驗(yàn)條件下制備不同的噴涂距離、氧燃比情況下的碳化鎢涂層,探究不同參數(shù)下涂層的顯微組織,硬度、相結(jié)構(gòu)、斷裂韌性等方面進(jìn)行對(duì)比分析,由此優(yōu)化了噴涂工藝參數(shù);利用優(yōu)化后的參數(shù)制備不同基體溫度下的碳化鎢涂層,探究基體溫度對(duì)噴涂粒子扁平化、涂層的硬度、晶粒尺寸等相關(guān)性能的影響。最終本文得出以下結(jié)論:(1)噴涂距離的增大導(dǎo)致粉體粒子在高溫焰流中的飛行時(shí)間增長,受到的空氣阻力明顯變大,飛行速度降低,涂層中的孔隙率有所增加;WC顆粒在焰流中受熱時(shí)間較長,導(dǎo)致一部分WC脫碳分解生成了硬度更高的脆性相W2C,斷裂韌性下降。(2)適當(dāng)?shù)慕档脱跞急群?可燃性混合氣體能夠充分的燃燒,爆炸波的能量足以熔化全部的粘結(jié)相Co,再以很高的速度沉積在凹凸不平的基體上,此時(shí)所獲得的涂層具有最低的孔隙率。涂層的脫碳程度有所下降,相應(yīng)地,其斷裂韌性有所升高。(3)基體預(yù)熱后涂層組織中孔隙數(shù)量比室溫時(shí)低。涂層的中部特別是靠近表面處的顯微硬度最高,且整體呈現(xiàn)緩降趨勢;當(dāng)將基體預(yù)熱至一定溫度后,涂層的最高硬度出現(xiàn)在靠近基體處。(4)室溫(25℃)下扁平粒子呈“花瓣”狀,單個(gè)粒子內(nèi)部熔化程度較差,孔隙數(shù)量較多;基體預(yù)熱300℃后,扁平粒子呈“薄餅”狀,粘結(jié)相與WC顆粒熔化比較充分,孔隙數(shù)量明顯降低;w經(jīng)預(yù)熱300℃后的結(jié)合強(qiáng)度明顯高于室溫下的結(jié)合強(qiáng)度。
【關(guān)鍵詞】:爆炸噴涂 碳化鎢 噴涂距離 氧燃比 基體溫度
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG174.45
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 引言10
- 1.2 碳化鎢硬質(zhì)合金10-13
- 1.2.1 硬質(zhì)合金概述10-11
- 1.2.2 碳化鎢硬質(zhì)合金制備方法11-13
- 1.3 熱噴涂原理及應(yīng)用13-18
- 1.3.1 熱噴涂技術(shù)概述13-14
- 1.3.2 熱噴涂技術(shù)的分類及特點(diǎn)14-15
- 1.3.3 爆炸噴涂技術(shù)概述15-17
- 1.3.4 爆炸噴涂的特點(diǎn)17-18
- 1.4 本文研究目的及內(nèi)容18-20
- 第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法20-27
- 2.1 基體材料及預(yù)處理20
- 2.2 噴涂材料及方法20-21
- 2.2.1 噴涂材料20-21
- 2.2.2 噴涂方法21
- 2.3 試樣的制備21-22
- 2.4 涂層的檢測22-27
- 2.4.1 涂層的組織形貌22-23
- 2.4.2 涂層的硬度23
- 2.4.3 涂層的相結(jié)構(gòu)分析23
- 2.4.4 涂層的斷裂韌性23-24
- 2.4.5 涂層的結(jié)合強(qiáng)度24-27
- 第3章 不同工藝參數(shù)制備WC10Co4Cr涂層27-42
- 3.1 涂層制備27-31
- 3.1.1 噴涂粉末27-30
- 3.1.2 設(shè)備及工藝參數(shù)30-31
- 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論31-40
- 3.2.1 涂層的顯微組織形貌31-33
- 3.2.2 涂層的顯微硬度33-34
- 3.2.3 涂層的相結(jié)構(gòu)34-36
- 3.2.4 涂層的斷裂韌性36-38
- 3.2.5 涂層斷裂韌性與硬度的關(guān)系38
- 3.2.6 涂層的斷裂機(jī)理38-40
- 3.3 本章小結(jié)40-42
- 第4章 制備不同基體溫度下WC10Co4Cr涂層42-56
- 4.1 不同基體溫度下涂層形貌和硬度42-46
- 4.2 涂層的相結(jié)構(gòu)46-47
- 4.3 粒子的扁平化行為47-49
- 4.4 粒子的扁平化表征49-50
- 4.4.1 扁平率49-50
- 4.4.2 扁平顆粒的高度50
- 4.5 涂層的結(jié)合強(qiáng)度50-54
- 4.6 本章小結(jié)54-56
- 結(jié)論56-57
- 參考文獻(xiàn)57-62
- 攻讀碩士期間公開發(fā)表論文62-63
- 致謝63
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本文編號(hào):355717
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