本文關鍵詞：沉沒輥軸套激光再制造及鋅蝕機理研究

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【摘要】：由于鋼鐵材料耐熔融鋅腐蝕的局限性，液態(tài)鋅對沉沒輥、軸套材料的腐蝕往往成為制約帶鋼連續(xù)熱鍍鋅正常生產的重要環(huán)節(jié)。國內外沉沒輥材質普遍采用SUS-316L不銹鋼，因此課題采用激光熔覆技術通過優(yōu)化工藝參數(shù)和合金粉末成分配比，在316L不銹鋼表面制備成型性良好、性能優(yōu)異的Co基合金改性層，研究稀土氧化物、Si及Cr、W、B合金元素對Co基合金激光熔覆層組織結構、高溫磨損性能及耐鋅液腐蝕性能的影響規(guī)律，探討改性層在熔融鋅中的腐蝕機制，從而探索新型的耐熔鋅腐蝕表面涂層材料。 試驗結果表明：添加0.5%CeO2的Co基合金激光熔覆層枝晶組織更為致密，枝晶較細小，二次枝晶間距較小，熔覆層成型性好。隨著Si元素增加，Co基合金激光熔覆層中Laves相增加，硬度提高，耐高溫磨損性能提高，，耐鋅液腐蝕能力增強。此外，加入Cr元素后，Co基合金激光熔覆層Laves相分布更加均勻，加入W元素和B元素后，Co基合金激光熔覆層分別產生了新的耐磨硬質相Co6W6C和CrB相，為進一步研究優(yōu)質Co基系列合金激光熔覆層奠定了理論基礎。 通過對Co基合金激光熔覆層在熔融鋅中的腐蝕形貌觀察和分析，提出了熔融鋅對Co基合金激光熔覆層的腐蝕模型和腐蝕機理。熔融鋅對Co基合金激光熔覆層的腐蝕主要是以形成Co-Zn化合物的方式腐蝕消耗熔覆層內Co基固溶體。添加0.5%CeO2的Co基合金激光熔覆層耐熔融鋅腐蝕性能較強。熔融鋅對添加Si以及Cr、W、B合金元素的Co基合金激光熔覆層的腐蝕過程可以簡單的表述為，過渡層Co基固溶體基體優(yōu)先被腐蝕，最終導致被包覆的Laves相剝落，形成典型的組織選擇性腐蝕。研究發(fā)現(xiàn)添加Cr、W合金元素的Co基合金激光熔覆層均勻分布大量耐熔融鋅腐蝕的細小Laves相和耐磨硬質相Co6W6C，綜合性能最佳。
【關鍵詞】：Co基合金 稀土 Laves相 熔融鋅 腐蝕機理 摩擦磨損
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 熱鍍鋅方法9-10
• 1.1.1 森基米爾法9
• 1.1.2 改良森基米爾法9-10
• 1.1.3 美鋼聯(lián)法10
• 1.2 熱鍍鋅現(xiàn)狀10-11
• 1.3 液態(tài)鋅與材料的腐蝕機制11-12
• 1.3.1 液態(tài)鋅與互溶材料的腐蝕機制11
• 1.3.2 液態(tài)鋅與不互溶材料的腐蝕機制11-12
• 1.4 耐熔融鋅腐蝕材料12
• 1.4.1 金屬材料12
• 1.4.2 無機非金屬材料12
• 1.5 提高材料耐鋅蝕的方法12-13
• 1.5.1 滲鍍法12-13
• 1.5.2 熱噴涂法13
• 1.5.3 激光表面改性技術13
• 1.6 激光表面改性技術的研究13-15
• 1.6.1 激光熔凝14
• 1.6.2 激光合金化14
• 1.6.3 激光熔覆14
• 1.6.4 激光相變硬化和激光沖擊硬化14-15
• 1.7 316L 不銹鋼表面激光改性技術15-16
• 1.7.1 316L 不銹鋼15
• 1.7.2 316L 不銹鋼表面激光改性技術15-16
• 1.8. 課題研究目及意義16-17
• 第2章 試驗材料及研究方法17-20
• 2.1 試驗材料17
• 2.1.1 基體材料17
• 2.1.2 激光熔覆材料17
• 2.2 激光工藝參數(shù)17-18
• 2.3 研究方法18-20
• 2.3.1 組織形貌觀察及成分分析18
• 2.3.2 相結構分析18
• 2.3.3 顯微硬度測試18
• 2.3.4 高溫摩擦磨損性能測試18-19
• 2.3.5 熔融鋅腐蝕試驗19-20
• 第3章 試驗結果與分析20-52
• 3.1 稀土對激光熔覆 Co 基合金組織及性能的影響20-25
• 3.1.1 稀土對激光熔覆 Co 基合金宏觀形貌的影響20-21
• 3.1.2 稀土對激光熔覆 Co 基合金組織形貌的影響21-24
• 3.1.3 稀土對激光熔覆 Co 基合金相結構的影響24-25
• 3.1.4 稀土對激光熔覆 Co 基合金硬度的影響25
• 3.2 Si 元素對激光熔覆 Co 基合金組織形貌及性能的影響25-32
• 3.2.1 Si 元素對激光熔覆 Co 基合金組織及相結構的影響26-27
• 3.2.2 Si 元素對激光熔覆 Co 基合金硬度及高溫磨損性能的影響27-32
• 3.3 Cr、W、B 合金元素對激光熔覆 Co 基合金組織形貌及性能的影響32-37
• 3.3.1 Cr、W、B 合金元素對激光熔覆 Co 基合金組織形貌及相結構的影響32-35
• 3.3.2 Cr、W、B 合金元素對激光熔覆 Co 基合金硬度及高溫磨損性能的影響35-37
• 3.4. Co 基合金激光熔覆層的耐鋅液腐蝕機理分析37-52
• 3.4.1 鋅液對 Co 基合金激光熔覆層的腐蝕界面分析37-48
• 3.4.2 鋅液對 Co 基合金激光熔覆層的腐蝕模型48-50
• 3.4.3 鋅液對 Co 基合金激光熔覆層的鋅蝕機理50-52
• 第4章 結論52-53
• 參考文獻53-57
• 在學研究成果57-58
• 致謝58

【參考文獻】

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本文編號：1095110