發(fā)布時(shí)間：2022-02-13 11:16

　　過(guò)渡金屬在航空航大,生物醫(yī)療等方面具有廣泛的應(yīng)用,但在買(mǎi)際工況中會(huì)出現(xiàn)表面硬度低,易磨損,易氧化等問(wèn)題而導(dǎo)致材料失效,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,在其表面制備防護(hù)層至關(guān)重要。滲碳因具有固態(tài)相變,原位反應(yīng),內(nèi)延生長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì),是材料表面改性的一種重要工藝,但傳統(tǒng)滲碳技術(shù)制備的碳化物層會(huì)出現(xiàn)晶粒粗大、表面易碳沉積等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題,本工作面向具有碳化物形成能力的過(guò)渡金屬,提出一種間隙原子滲碳法,用于制備表面碳化物增強(qiáng)層。該方法選擇含有間隙碳原子的固體為碳源,在熱壓條件下對(duì)具有碳化物形成能力的金屬基體進(jìn)行滲碳,最后在金屬基體表面獲得組織致密,內(nèi)延生長(zhǎng),高體積分?jǐn)?shù)的碳化物陶瓷層。本工作選用灰鑄鐵或高碳鋼作為固體碳源,對(duì)以強(qiáng)碳化物形成金屬鉭、弱碳化物形成金屬鉬以及碳化物形成金屬基合金Ti6A14V為代表的金屬做表面滲碳。利用先進(jìn)現(xiàn)代分析測(cè)試方法（XRD、SEM、EDS、TEM、EBSD）分析碳化物層的微觀組織以及晶體學(xué)位向關(guān)系;通過(guò)維氏硬度計(jì)和納米壓痕儀對(duì)碳化物層不同方向的硬度進(jìn)行測(cè)試,并研究了碳化物層與基體界面之間的結(jié)合強(qiáng)度。鉭、鉬以及鈦合金表面碳化物層的成功制備,以及組織致密、內(nèi)延生長(zhǎng)、碳化物體... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

熱噴涂示意圖

并且由于涂覆層與基體為是機(jī)圖 1-1 熱噴涂示意圖Fig.1-1 The schematic of thermal spraying激光束使金屬基體表面局部熔化，同時(shí)添表面改性技術(shù)(如圖 1-2 所示)[29-33]。

屬基體表面進(jìn)行滲碳，最后在基體一側(cè)析出碳化物的一種熱金屬基體與固體碳源重疊放置于熱壓爐，并施加一定的法向的接觸，然后升溫至一定溫度后開(kāi)始保溫，在碳濃度梯度的作子向金屬基體表面擴(kuò)散并反應(yīng)析出碳化物，最后在金屬基體分?jǐn)?shù)的碳化物陶瓷層(如圖 1-3 所示)。其中，碳原子作為間隙以形象的稱之為“碳海綿”，如灰鑄鐵、高碳鋼都為較典型的固體碳源(碳海綿)的主要作用是儲(chǔ)存間隙碳原子，擴(kuò)散過(guò)程中因是在正常的固體與固體擴(kuò)散過(guò)程中，間隙碳原子由于半徑與空位擴(kuò)散機(jī)制來(lái)完成遷移，克服能壘所需要的激活能低，綿”中的固體原子(Fe 原子)半徑大、質(zhì)量重，實(shí)現(xiàn)遷移所需散速率較小。這不僅可以避免金屬基體表面碳化物層被“污“碳海綿”的剝落回收。因此，可通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)來(lái)保證固，在具有碳化物形成能力的金屬表面可制備出內(nèi)延生長(zhǎng)、高體具有不僅繼承了傳統(tǒng)滲碳的優(yōu)點(diǎn)，而且還具備硬質(zhì)層致密，晶，滲碳過(guò)程無(wú)易燃易爆有毒氣體產(chǎn)生，安全可靠等特點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3623091