發(fā)布時間：2021-11-18 07:43

　　火炮的發(fā)展與進步對身管抗腐蝕性能要求越來越高,因此,本研究將具有優(yōu)異高溫力學性能的鎳基單晶高溫合金作為火炮襯管,采用電弧離子鍍和電火花兩技術在高溫合金表面制備NiCrAlY涂層,來提高其抗腐蝕性能。此外,針對涂層與基體合金互擴散的問題,在電弧離子鍍NiCrAlY涂層與合金基體之間采用基體預氧化的方法制備活性擴散障,阻擋涂層與基體之間元素互擴散。本文主要采用納米壓痕儀、高速往復式摩擦磨損試驗機、高溫馬弗爐對樣品進行硬度、彈性模量、摩擦磨損和高溫抗氧化性能測試,并利用SEM、TEM、EDS、EPMA、XRD測試手段對樣品形貌、成分和相結構進行分析,得到以下結果:兩種涂層具有不同的微觀組織結構,其中電弧離子鍍涂層由α-Cr、β-NiAl和γ-Ni組成,而電火花涂層由β-NiAl和γ-Ni組成。電弧離子鍍和電火花涂層硬度較基體合金DD6分別提高了14%和19%,彈性模量分別提高了4%和21%。DD6合金的表面磨損方式為嚴重的磨料磨損,而電弧離子鍍和電火花涂層的表面磨損機制分別為黏著磨損和微切削磨料磨損。電弧離子鍍（0.42⁰.52）和電火花涂層（0.27⁰

【文章來源】：沈陽理工大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

裂紋對身管高溫氧化的影響

此時身管的相變層極易與氧發(fā)生氧化反應，在基體表面形成 FeO、Fe2O3、Fe3O4等質脆、低熔點氧化物，如圖1.1 所示，起初由身管基體中鐵元素形成的氧化物薄膜較為致密，但隨著時間的延長和彈丸與身管基體的磨蝕作用，在氧化膜表面形成裂紋，甚至脫落[14-16]�；鹚帤怏w沿裂紋或氧化層脫落處與下層身管基體材料發(fā)生氧化反應，如圖 1.2 所示，加速縮短身管的使用壽命。

國陸軍對陶瓷襯管性能進行研究，結果表明，陶瓷襯管與傳統(tǒng)炮好的高溫性能、高硬度等特點，此外陶瓷襯管可以將火炮身管壽5%，彈丸出炮口后動能提高 20%[37-38]。 激光表面改性技術光表面改性技術主要利用高能高密度激光束在火炮內膛表面照射能轉變?yōu)闊崮�，使身管鋼材發(fā)生相變，材料組織轉變?yōu)閵W氏體。后，關閉激光束，身管內膛表面溫度驟降，產生冷卻相變，材料更高且具有一定阻止裂紋擴散能力的馬氏體[39]，其原理如圖 1.3 所

【參考文獻】：
期刊論文
[1]CrNi3MoVA鋼表面電火花沉積W-Ni-Fe-Co涂層的摩擦磨損性能[J]. 楊君寶,郭秋萍,趙博遠,金浩,郭策安,張健.  材料導報. 2017(12)
[2]CrNi3MoVA鋼表面電火花沉積NiCrAlY涂層的高速摩擦磨損性能[J]. 楊君寶,王遠超,曲家惠,郭秋萍,金浩,郭策安,張健.  材料導報. 2017(02)
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[4]V含量對磁控濺射CrAlVN涂層微觀結構及力學和摩擦學性能的影響[J]. 金浩,李德元,盧旭東,郭策安,王新,陳勇,張罡.  材料導報. 2016(20)
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[6]炮鋼表面多弧離子鍍兩種TixAl1-xN薄膜的高溫氧化性能[J]. 張健,韓繼龍,郭策安,盧旭東,金浩,郭秋萍.  功能材料. 2015(14)
[7]添加Y對炮鋼表面電弧離子鍍（Ti,Al）N薄膜氧化性能的影響[J]. 張健,韓繼龍,郭策安,盧旭東,金浩,郭秋萍.  功能材料. 2015(13)
[8]熔鹽電鍍鉭及其耐磨損燒蝕性能[J]. 王升,熊黨生,李建亮,何勇.  中國表面工程. 2015(02)
[9]某火炮身管壽命問題探討[J]. 張國平,王茂林,楊東,朱文芳,劉彥.  火炮發(fā)射與控制學報. 2013(03)
[10]PCrNi3MoVA鋼表面濺射NiCrAlY涂層的高溫氧化行為[J]. 郭策安,張健,郭秋萍,張家東.  材料熱處理學報. 2013(05)

碩士論文
[1]炮鋼表面電火花沉積MCrAlY性能的研究[D]. 王遠超.沈陽理工大學 2016
[2]小角度XRD的實現(xiàn)及應用[D]. 劉永強.杭州電子科技大學 2014
[3]火炮連續(xù)射彈初速及膛壓測量研究[D]. 韓文濤.南京理工大學 2008



本文編號：3502495