作為熱端部件及運(yùn)動(dòng)部件中的鋁硅系多元合金被廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域中,高溫高轉(zhuǎn)速的工作環(huán)境需要鋁合金具備良好的熱防護(hù)性能和力學(xué)性能。通過(guò)在鋁合金表面制備熱防護(hù)陶瓷層,可以有效提高鋁合金的熱防護(hù)性能,而陶瓷層在提高鋁合金力學(xué)性能,尤其是疲勞性能方面存在局限。經(jīng)過(guò)對(duì)鋁合金進(jìn)行表面強(qiáng)化,可以改善合金的基體組織,引入壓應(yīng)力,進(jìn)而提高鋁合金的疲勞等力學(xué)性能。在此基礎(chǔ)上,對(duì)強(qiáng)化后的合金進(jìn)行等離子體電解氧化組織重構(gòu),制備熱防護(hù)陶瓷層,該方法對(duì)提高鋁硅系多元合金的力學(xué)性能及熱防護(hù)性能方面具有重要的研究意義。本文通過(guò)對(duì)Al-12Si-3Cu-2Ni-Mg合金表面進(jìn)行機(jī)械噴丸及激光重熔處理,改善鋁合金組織,噴丸在合金表層引入壓應(yīng)力,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行等離子體電解氧化重構(gòu),制備表面強(qiáng)化-等離子體電解氧化復(fù)合層。采用OM、SEM、XRD和TEM等測(cè)試手段對(duì)表面強(qiáng)化后的鋁合金,以及復(fù)合層的組織形貌及晶體結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行表征;利用Ansys模擬初生硅形貌對(duì)于合金內(nèi)熱應(yīng)力分布的影響;通過(guò)應(yīng)力分析儀測(cè)量噴丸后合金表層引入的殘余應(yīng)力值;采用電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)表征表面強(qiáng)化后的鋁合金,以及復(fù)合層的斷裂韌性、抗彎強(qiáng)度;采用疲勞試驗(yàn)機(jī)...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 熱障涂層
        1.1.2 表面改性技術(shù)
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 等離子體電解氧化制備納米陶瓷層的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 表面噴丸強(qiáng)化研究現(xiàn)狀
        1.2.3 激光重熔技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 表面強(qiáng)化-等離子體電解氧化復(fù)合涂層
    1.3 課題研究目的和主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 試樣原材料
        2.1.2 噴丸強(qiáng)化
        2.1.3 激光表面重熔
        2.1.4 等離子體電解氧化工藝
    2.2 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 組織表征與性能測(cè)試
        2.3.0 金相組織分析
        2.3.1 掃描形貌分析
        2.3.2 物相分析
        2.3.3 結(jié)構(gòu)分析
        2.3.4 顯微硬度測(cè)定
        2.3.5 殘余應(yīng)力測(cè)定
        2.3.6 厚度測(cè)試
        2.3.7 斷裂韌性、彎曲強(qiáng)度性能測(cè)試
        2.3.8 隔熱性能測(cè)試
        2.3.9 熱沖擊性能測(cè)試
        2.3.10 常溫旋彎疲勞測(cè)試
        2.3.11 模擬
    2.4 技術(shù)路線
3 鋁合金表面噴丸改性復(fù)合PEO層研究
    3.1 鋁硅系多元合金微觀組織形貌
    3.2 噴丸強(qiáng)化對(duì)鋁硅系多元合金的微觀組織的影響
        3.2.1 鋼球噴丸對(duì)鋁硅系多元合金的微觀組織的影響
        3.2.2 玻璃球噴丸對(duì)鋁硅系多元合金的微觀組織的影響
        3.2.3 陶瓷球噴丸對(duì)鋁硅系多元合金的微觀組織的影響
    3.3 噴丸強(qiáng)化對(duì)鋁硅系多元合金性能的影響
        3.3.1 鋼球噴丸對(duì)鋁硅系多元合金性能的影響
        3.3.2 玻璃球噴丸對(duì)鋁硅系多元合金性能的影響
        3.3.3 陶瓷球噴丸對(duì)鋁硅系多元合金性能的影響
    3.4 噴丸強(qiáng)化-等離子電解氧化復(fù)合涂層的微觀組織形貌
    3.5 噴丸強(qiáng)化-等離子體電解氧化復(fù)合層的性能研究
    3.6 本章小結(jié)
4 鋁合金表面重熔改性復(fù)合PEO層研究
    4.1 激光表面重熔對(duì)鋁合金組織形貌的影響
        4.1.1 激光功率對(duì)鋁合金組織形貌的影響
        4.1.2 激光表面重熔不同深度的組織形貌
    4.2 激光重熔對(duì)鋁硅系多元合金性能的影響
    4.3 激光表面重熔對(duì)等離子體電解氧化層微觀形貌的影響
    4.4 激光重熔-PEO對(duì)鋁合金性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3798825