鎳鋁青銅合金噴丸處理顯微組織和耐腐蝕性能研究
發(fā)布時間:2023-04-06 21:32
鎳鋁青銅具有較好的機(jī)械性能和抗腐蝕性能,廣泛應(yīng)用于海洋裝備尤其是螺旋槳的生產(chǎn)制造中。一般情況下,大型海洋裝備主要依靠鑄造成型,鑄態(tài)鎳鋁青銅顯微組織復(fù)雜,晶粒粗大,同時存在氣孔以及偏析等缺陷,在海水中容易發(fā)生選相腐蝕和空泡腐蝕等多重破壞,因此如何優(yōu)化鑄態(tài)合金組織和提高其耐蝕性是當(dāng)今海洋領(lǐng)域的研究重點。噴丸處理作為一種表面處理工藝,可以在不改變工件整體機(jī)械性能下,細(xì)化表面晶粒,改善基體抗腐蝕的能力。因此,本文采用三種不同噴丸強(qiáng)度(0.15mmA,0.20mmA和0.25mmA)對鑄態(tài)鎳鋁青銅進(jìn)行噴丸處理,利用金相、掃描電子和透射電子顯微鏡來研究噴丸態(tài)合金顯微組織演變規(guī)律,深入探究了α相、β’相和κ相的晶粒細(xì)化機(jī)制。同時模擬海水環(huán)境,結(jié)合電化學(xué)手段研究了噴丸態(tài)合金的耐腐蝕和耐空泡腐蝕性能,主要研究成果如下:(1)鎳鋁青銅合金噴丸處理后表面缺陷增多,完整性下降,形成了一定厚度的塑性變形層。XRD結(jié)果顯示表層晶粒得到細(xì)化,且噴丸強(qiáng)度越大,細(xì)化程度越大。除此之外,表面殘余壓應(yīng)力在噴丸后顯著增大。顯微硬度受晶粒細(xì)化和殘余壓應(yīng)力的共同影響顯著提升,噴丸強(qiáng)度越大,顯微硬度增加越多。(2)TEM結(jié)果顯示,...
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鎳鋁青銅合金概述
1.2.1 鎳鋁青銅合金的發(fā)展與應(yīng)用
1.2.2 鎳鋁青銅合金的相變規(guī)律和顯微組織
1.3 鎳鋁青銅合金的腐蝕行為
1.3.1 鎳鋁青銅合金在3.5wt.%NaCl溶液中的靜態(tài)腐蝕行為
1.3.2 鎳鋁青銅合金在3.5wt.%NaCl溶液中的空泡腐蝕行為
1.4 鎳鋁青銅合表面處理方法
1.4.1 引言
1.4.2 攪拌摩擦加工
1.4.3 離子注入技術(shù)
1.4.4 激光淬火技術(shù)
1.5 噴丸處理技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5.1 噴丸處理技術(shù)的原理
1.5.2 噴丸處理對耐蝕性的影響
1.5.3 噴丸處理鎳鋁青銅研究現(xiàn)狀
1.6 本研究的意義和內(nèi)容
第二章 實驗材料以及實驗方法
2.1 試樣制備和噴丸處理
2.2 顯微組織表征
2.2.1 金相分析技術(shù)
2.2.2 顯微硬度測試
2.2.3 表面形貌以及粗糙度檢測
2.2.4 X射線衍射分析技術(shù)(XRD)
2.2.5 掃描電子以及能譜分析技術(shù)(SEM)
2.2.6 透射電子分析技術(shù)(TEM)
2.3靜態(tài)腐蝕實驗
2.4空泡腐蝕實驗
第三章 鎳鋁青銅噴丸處理顯微組織研究
3.1 噴丸前后材料表面形貌的變化
3.2 噴丸前后材料顯微組織的變化
3.2.1 金相結(jié)果
3.2.2 XRD結(jié)果
3.2.3 殘余壓應(yīng)力場分布
3.2.4 顯微硬度分布
3.3 鎳鋁青銅噴丸處理晶粒細(xì)化機(jī)制
3.3.1 基體α相細(xì)化機(jī)制
3.3.2 殘余β相細(xì)化機(jī)制
3.3.3 不同κ相的細(xì)化機(jī)制
3.4 本章小結(jié)
第四章 噴丸處理對鎳鋁青銅靜態(tài)腐蝕行為的影響
4.1 噴丸前后鎳鋁青銅極化曲線
4.2 噴丸前后鎳鋁青銅交流極化曲線
4.3 噴丸前后靜態(tài)腐蝕形貌以及耐蝕機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第五章 噴丸處理對鎳鋁青銅空泡腐蝕的影響
5.1 空泡腐蝕失重量對比與分析
5.2 空泡腐蝕后試樣表面形貌
5.3 空泡腐蝕后試樣截面形貌
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要工作與結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
本文編號:3784452
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ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鎳鋁青銅合金概述
1.2.1 鎳鋁青銅合金的發(fā)展與應(yīng)用
1.2.2 鎳鋁青銅合金的相變規(guī)律和顯微組織
1.3 鎳鋁青銅合金的腐蝕行為
1.3.1 鎳鋁青銅合金在3.5wt.%NaCl溶液中的靜態(tài)腐蝕行為
1.3.2 鎳鋁青銅合金在3.5wt.%NaCl溶液中的空泡腐蝕行為
1.4 鎳鋁青銅合表面處理方法
1.4.1 引言
1.4.2 攪拌摩擦加工
1.4.3 離子注入技術(shù)
1.4.4 激光淬火技術(shù)
1.5 噴丸處理技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5.1 噴丸處理技術(shù)的原理
1.5.2 噴丸處理對耐蝕性的影響
1.5.3 噴丸處理鎳鋁青銅研究現(xiàn)狀
1.6 本研究的意義和內(nèi)容
第二章 實驗材料以及實驗方法
2.1 試樣制備和噴丸處理
2.2 顯微組織表征
2.2.1 金相分析技術(shù)
2.2.2 顯微硬度測試
2.2.3 表面形貌以及粗糙度檢測
2.2.4 X射線衍射分析技術(shù)(XRD)
2.2.5 掃描電子以及能譜分析技術(shù)(SEM)
2.2.6 透射電子分析技術(shù)(TEM)
2.3靜態(tài)腐蝕實驗
2.4空泡腐蝕實驗
第三章 鎳鋁青銅噴丸處理顯微組織研究
3.1 噴丸前后材料表面形貌的變化
3.2 噴丸前后材料顯微組織的變化
3.2.1 金相結(jié)果
3.2.2 XRD結(jié)果
3.2.3 殘余壓應(yīng)力場分布
3.2.4 顯微硬度分布
3.3 鎳鋁青銅噴丸處理晶粒細(xì)化機(jī)制
3.3.1 基體α相細(xì)化機(jī)制
3.3.2 殘余β相細(xì)化機(jī)制
3.3.3 不同κ相的細(xì)化機(jī)制
3.4 本章小結(jié)
第四章 噴丸處理對鎳鋁青銅靜態(tài)腐蝕行為的影響
4.1 噴丸前后鎳鋁青銅極化曲線
4.2 噴丸前后鎳鋁青銅交流極化曲線
4.3 噴丸前后靜態(tài)腐蝕形貌以及耐蝕機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第五章 噴丸處理對鎳鋁青銅空泡腐蝕的影響
5.1 空泡腐蝕失重量對比與分析
5.2 空泡腐蝕后試樣表面形貌
5.3 空泡腐蝕后試樣截面形貌
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要工作與結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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