本文關(guān)鍵詞：T8鋼脈沖爆炸—等離子體表面改性研究

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【摘要】：脈沖爆炸-等離子體技術(shù)具有高的能量利用率、無需預(yù)處理,處理過程簡單方便等優(yōu)點(diǎn),且可以通過改變電極、處理參數(shù)、電容及處理距離等工藝參數(shù)而獲得不同種類及能量的等離子體,從而對不同材料表面達(dá)到改性的作用,因此,脈沖爆炸-等離子體技術(shù)作為一種新型的材料表面改性技術(shù)具有極大的科研及應(yīng)用價(jià)值。本文采用脈沖爆炸-等離子體技術(shù),通過改變電容、處理次數(shù)及距離等主要工藝參數(shù)對高碳鋼T8鋼進(jìn)行表面改性處理,通過金相顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、顯微硬度計(jì)、萬能磨損試驗(yàn)機(jī)及電化學(xué)工作站等手段研究了工藝參數(shù)對T8鋼表面形貌、組織結(jié)構(gòu)及性能(包括硬度、耐磨性、耐腐蝕性)的影響,并對脈沖爆炸-等離子體技術(shù)作用機(jī)理進(jìn)行探討。結(jié)果表明:(1)脈沖爆炸-等離子體處理使T8鋼表層發(fā)生由α-Fe向γ-Fe的轉(zhuǎn)變,并伴隨滲氮形成Fe3N,T8鋼表面機(jī)加磨痕熔化,在表面出現(xiàn)“火山口”狀微小坑。(2)脈沖爆炸-等離子體處理T8鋼在其表層形成雙層改性層,分別為最表層柱狀結(jié)構(gòu)的柱狀區(qū)和亞表層細(xì)晶結(jié)構(gòu)的組織細(xì)化區(qū)。處理參數(shù)為C=1000μF,n=2,H=50 mm時(shí),改性層厚度最高達(dá)68.27μm,柱狀區(qū)及組織細(xì)化區(qū)厚度分別為26.86μm和41.41μm,改性層平均晶粒尺寸為0.28μm,是基體平均晶粒尺寸的1/5。(3)經(jīng)脈沖爆炸-等離子體處理(C=1000μF,n=2,H=50 mm)后,T8鋼表面深度達(dá)68μm范圍內(nèi)顯微硬度顯著提高,改性層硬度最高值為909 HV,是基體T8鋼的2.26倍。(4)與未處理的基體相比,經(jīng)脈沖爆炸-等離子體處理后T8鋼耐磨性能有很大的提高,同等磨損條件下,處理后T8鋼磨損量為未處理基體的38.3%-84.1%。(5)結(jié)合T8鋼表面硬度、耐磨性能及綜合性能,脈沖爆炸-等離子體技術(shù)處理T8鋼最佳工藝參數(shù)組合為C=1000μF,n=2,H=50 mm。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4

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本文編號：1157385