鋼鐵材料是工業(yè)化進(jìn)程中不可或缺的金屬材料,廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。然而,由于材料失效造成了巨大的資源浪費(fèi),表面工程可改善金屬材料的表面性能,減少資源浪費(fèi),提高綠色生產(chǎn)水平。激光熔覆作為一種新的表面強(qiáng)化與修復(fù)技術(shù),可明顯提高材料表面的耐磨、耐蝕及抗氧化等性能,既可滿足實際應(yīng)用要求,又可節(jié)約大量的貴重合金元素。本文以原位自生TiC-VC增強(qiáng)Fe基激光熔覆層組織細(xì)化及其性能為研究對象,采用Fe-Ti-V-C系合金粉末開展熔覆實驗,研究了脈沖激光工藝參數(shù)（脈沖頻率與占空比）、合金粉末粒徑對Fe基熔覆層組織尺寸及其性能的影響。針對脈沖激光工藝參數(shù)研究時發(fā)現(xiàn),隨占空比從65%增加到95%,TiC-VC粒徑減小,熔覆層硬度升高。隨脈沖頻率從5 Hz增加到5000 Hz,TiC-VC粒徑先增加后減小,硬度和耐腐蝕性先減小后增大。脈沖頻率為5 Hz時制備的熔覆層性較好。激光熔覆掃描速度增大,熱輸入減小,熔寬也隨之減小。一定范圍內(nèi),TiC-VC粒徑隨掃描速度增加先減小后增大,熔覆層硬度先升高后降低。在探究合金粉末粒徑對Fe基熔覆層組織尺寸及其性能的影響時,結(jié)果表明,熔覆層中的TiC-VC顆粒平均...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1預(yù)置式激光熔覆示意圖

激光熔覆合金粉末在稱粉后,利用V型混粉機(jī)約120分鐘均勻混合�；旆弁瓿珊�,采用預(yù)置式方法進(jìn)行合金粉末預(yù)置,方法示意如圖2.1所示。采用水玻璃作為粘結(jié)劑同合金粉末均勻混合成膏狀,預(yù)涂覆在基體表面,預(yù)置層厚度約為1.0mm,合金粉末涂覆完成后,晾干再進(jìn)行烘干處理。2.2.2熔覆層性....

圖2.2電化學(xué)工作電極示意圖:(a)正面;(b)側(cè)面

電化學(xué)試樣:試樣尺寸長寬為10mm×10mm×8mm,用不同型號的水砂紙和金相砂紙由粗到細(xì)逐一研磨。然后將導(dǎo)線用錫焊焊接在覆層試樣的低碳鋼基體上,用熔融的石蠟密封試樣,露出工作面,測量面積,試樣示意圖如圖2.2所示。在電化學(xué)測試之前,依次用無水乙醇、蒸餾水擦拭樣品的工作表面....

圖2.3 Gamary Interface 1000型電化學(xué)工作站

實驗采用動電位掃描法進(jìn)行極化曲線的測量,其動電位的掃描范圍設(shè)置為相對于開路電位±1V,動電位的掃描速率設(shè)置為4mV/s,極化曲線測試完成后利用掃描電鏡觀察熔覆層的腐蝕形貌。3.1脈沖波激光熔覆工藝參數(shù)調(diào)整

圖3.1熔覆層表面和橫截面形貌(a)3S1;(b)3S2;(c)3S3;(d)3S5

圖3.1為熔覆層成型宏觀形貌及橫截面形貌示意圖。結(jié)果表明,激光熔覆層的成型有所改善,熔深逐漸增大,說明熱輸入隨占空比的增大而增加。此外,熔覆層的孔隙率隨著占空比增大而減小,這是由于熔覆時的熱輸入增加,熔池存在時間相對較長,熔池中的氣體有時間溢出。當(dāng)占空比增大到95%時,熔覆層較厚....

本文編號：4041427