Ti-6Al-4V激光熔覆制備耐磨復(fù)合涂層
發(fā)布時間:2021-01-07 06:23
鈦合金具有比強(qiáng)度高,耐蝕性好的特點,被廣泛應(yīng)用在太空飛船、飛機(jī)以及輪船的機(jī)身上,但鈦合金硬度低,耐磨性差等缺陷嚴(yán)重影響了鈦合金的使用壽命,限制了鈦合金的應(yīng)用與發(fā)展。激光熔覆技術(shù)能夠顯著提高鈦合金表面性能,是鈦合金表面改性技術(shù)的重要研究方向之一。本文通過添加不同比例的BN+TC4+Ni粉末,在Ti-6Al-4V基體表面制備耐磨復(fù)合涂層,研究了工藝參數(shù)對熔覆層成形、組織的影響,并探討不同粉末配比和脈沖頻率對熔覆層成形、組織和性能的影響。通過使用X射線衍射分析儀、掃描電鏡以及能譜儀等分析手段,分析熔覆層的物相組成、微觀形貌與顯微組織。采用維氏硬度計、高溫磨損試驗機(jī)、往復(fù)磨損試驗機(jī)等儀器,研究不同工藝參數(shù)和粉末配比下熔覆層的顯微硬度和磨損性能。試驗結(jié)果表明,熔覆層與基體呈現(xiàn)冶金結(jié)合,無明顯組織缺陷。熔覆層內(nèi)主要增強(qiáng)相為TiN。隨著BN添加量由10wt.%增大至25wt.%,熔覆層中TiN生成量增多,顯微硬度和磨損性能明顯提高。當(dāng)BN添加量超過30wt.%后,熔覆層出現(xiàn)明顯裂紋,磨損性能下降。熔覆層的摩擦系數(shù)隨著BN添加比例的增大而減小,且均小于基體的摩擦系數(shù)。高溫磨損試樣中,熔覆層磨損性能提升...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
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山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??■M??圖2-1熔覆粉末形貌⑻BN;?(b)TC4??Fig.2-1?Morphology?of?cladding?powder?(a)BN;?(b)TC4??表2-3常溫下h-BN的物理性能??Tab.2-3?The?physical?property?of?h-BN??S?線膨脹系數(shù) ̄ ̄熱傳導(dǎo)率?抗拉強(qiáng)度?泊松比?ml?硬度??(g/cm3)?(10_6/K)?(W/m.k)?(MPa)?(°C)??一?略低于金剛??2.25?2?30?41?0.13?3000?石??表2-4常溫下Ni的物理性能??Tab.2-4?The?physical?property?of?Ni??SI?線膨脹系數(shù)數(shù)?^?m??(g/cm3)?(10 ̄6/K)?(J/kg.K)?CC)?(HV)??8.9?15?440?1455?170??2.2溶覆層的制備??試驗選用預(yù)制送粉法制備熔覆層。在熔覆試驗前首先要制備預(yù)置涂層,方法如下:??⑴按照設(shè)計的比例稱量Ti-6A1-4V粉末、BN粉末、Ni粉,并將稱量好的粉末置于??球磨機(jī)中混合30min直至均勾。??(2)
最后在場發(fā)射掃面電鏡JSM-7610FSEM下觀察磨損形貌,分析其磨損機(jī)理。??(2)不同載荷下的磨損試驗??采用HSR-2M往復(fù)摩擦磨損試驗儀,試驗原理如圖2-8所示。??18??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光熔覆改善材料性能的研究進(jìn)展[J]. 高東強(qiáng),王蕊,陳威,王哲. 熱加工工藝. 2017(12)
[2]TC4鈦合金碳氮復(fù)合滲層的組織結(jié)構(gòu)與性能[J]. 劉靜,顏志斌,祝園園,楊峰,馬亞芹. 材料熱處理學(xué)報. 2017(06)
[3]鈦合金表面激光熔覆研究進(jìn)展[J]. 王恩庭,李崇桂,黃茜,潘斌,黃旺華. 熱加工工藝. 2016(20)
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[9]TC4鈦合金真空滲氮組織與性能[J]. 楊闖,劉靜,馬亞芹,楊峰,洪流. 材料熱處理學(xué)報. 2015(07)
[10]不同載荷下鈦合金激光熔覆Ni60/h-BN自潤滑耐磨復(fù)合涂層的摩擦學(xué)性能[J]. 任佳,劉秀波,余鵬程,陸小龍,陳瑤,石皋蓮,吳少華,徐東. 摩擦學(xué)學(xué)報. 2015(04)
博士論文
[1]鈦合金表面B4C/G激光合金化層的組織與耐磨性研究[D]. 李偉.山東大學(xué) 2014
[2]鈦合金激光合金化表面改性技術(shù)研究[D]. 劉正道.華東理工大學(xué) 2014
[3]TC21鈦合金高性能銑削工藝基礎(chǔ)研究[D]. 史琦.南京航空航天大學(xué) 2013
[4]H13鋼表面激光熔覆TiC/Co基涂層及其高溫磨損性能研究[D]. Pham Thi Hong Nga(范氏紅娥).昆明理工大學(xué) 2013
[5]Ti-3Al-2V表面激光熔覆Ti-BN涂層的微觀組織及反應(yīng)行為研究[D]. 李敏.上海交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]5CrNiMo鋼激光熔覆層組織與性能的研究[D]. 曲凱莉.山東大學(xué) 2017
[2]載荷/溫度對鎳基復(fù)合涂層磨損行為的影響[D]. 宋睿.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[3]鈦合金表面激光熔覆CBN涂層的性能研究[D]. 姚曉敏.沈陽航空航天大學(xué) 2014
[4]鈦合金表面激光熔覆碳納米管工藝研究[D]. 孫長軍.大連理工大學(xué) 2013
本文編號:2962080
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1熔覆粉末形貌⑻BN;?(b)TC4??Fig.2-1?Morphology?of?cladding?powder?(a)BN;?(b)TC4??
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??■M??圖2-1熔覆粉末形貌⑻BN;?(b)TC4??Fig.2-1?Morphology?of?cladding?powder?(a)BN;?(b)TC4??表2-3常溫下h-BN的物理性能??Tab.2-3?The?physical?property?of?h-BN??S?線膨脹系數(shù) ̄ ̄熱傳導(dǎo)率?抗拉強(qiáng)度?泊松比?ml?硬度??(g/cm3)?(10_6/K)?(W/m.k)?(MPa)?(°C)??一?略低于金剛??2.25?2?30?41?0.13?3000?石??表2-4常溫下Ni的物理性能??Tab.2-4?The?physical?property?of?Ni??SI?線膨脹系數(shù)數(shù)?^?m??(g/cm3)?(10 ̄6/K)?(J/kg.K)?CC)?(HV)??8.9?15?440?1455?170??2.2溶覆層的制備??試驗選用預(yù)制送粉法制備熔覆層。在熔覆試驗前首先要制備預(yù)置涂層,方法如下:??⑴按照設(shè)計的比例稱量Ti-6A1-4V粉末、BN粉末、Ni粉,并將稱量好的粉末置于??球磨機(jī)中混合30min直至均勾。??(2)
最后在場發(fā)射掃面電鏡JSM-7610FSEM下觀察磨損形貌,分析其磨損機(jī)理。??(2)不同載荷下的磨損試驗??采用HSR-2M往復(fù)摩擦磨損試驗儀,試驗原理如圖2-8所示。??18??
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期刊論文
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[9]TC4鈦合金真空滲氮組織與性能[J]. 楊闖,劉靜,馬亞芹,楊峰,洪流. 材料熱處理學(xué)報. 2015(07)
[10]不同載荷下鈦合金激光熔覆Ni60/h-BN自潤滑耐磨復(fù)合涂層的摩擦學(xué)性能[J]. 任佳,劉秀波,余鵬程,陸小龍,陳瑤,石皋蓮,吳少華,徐東. 摩擦學(xué)學(xué)報. 2015(04)
博士論文
[1]鈦合金表面B4C/G激光合金化層的組織與耐磨性研究[D]. 李偉.山東大學(xué) 2014
[2]鈦合金激光合金化表面改性技術(shù)研究[D]. 劉正道.華東理工大學(xué) 2014
[3]TC21鈦合金高性能銑削工藝基礎(chǔ)研究[D]. 史琦.南京航空航天大學(xué) 2013
[4]H13鋼表面激光熔覆TiC/Co基涂層及其高溫磨損性能研究[D]. Pham Thi Hong Nga(范氏紅娥).昆明理工大學(xué) 2013
[5]Ti-3Al-2V表面激光熔覆Ti-BN涂層的微觀組織及反應(yīng)行為研究[D]. 李敏.上海交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]5CrNiMo鋼激光熔覆層組織與性能的研究[D]. 曲凱莉.山東大學(xué) 2017
[2]載荷/溫度對鎳基復(fù)合涂層磨損行為的影響[D]. 宋睿.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[3]鈦合金表面激光熔覆CBN涂層的性能研究[D]. 姚曉敏.沈陽航空航天大學(xué) 2014
[4]鈦合金表面激光熔覆碳納米管工藝研究[D]. 孫長軍.大連理工大學(xué) 2013
本文編號:2962080
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