42MnCr52鋼超聲表面滾壓與等離子硫氮碳共滲復(fù)合改性層的組織與性能
發(fā)布時(shí)間:2021-03-01 23:57
42MnCr52鋼具有良好的綜合性能和低廉的價(jià)格,常被廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的制造。發(fā)動(dòng)機(jī)缸套為摩擦運(yùn)動(dòng)件,在使用過程中容易發(fā)生劃傷和磨損失效。此外,由于部分發(fā)動(dòng)機(jī)缸套需水冷卻,所以也易發(fā)生腐蝕失效。因此,在改善摩擦磨損性能的同時(shí)也需要兼顧其腐蝕性能。本文通過綜合分析金相組織、物相成分、顯微硬度、化學(xué)元素和微觀組織,研究超聲表面滾壓處理(Ultrasonic Surface Rolling Processing,USRP)對(duì)于等離子硫氮碳共滲(Plasma Sulfonitrocarburizing,PSNC)的影響機(jī)制;根據(jù)材料的服役條件,分別對(duì)等離子硫氮碳共滲試樣和超聲表面滾壓處理復(fù)合等離子硫氮碳共滲試樣進(jìn)行了摩擦磨損試驗(yàn)和腐蝕試驗(yàn),研究了兩種不同試樣的摩擦磨損性能和腐蝕性能。研究表明,材料經(jīng)超聲表面滾壓預(yù)處理后,表面形成了厚度約80μm的梯度納米層。在超聲表面滾壓的過程中,材料表面在循環(huán)交變載荷的作用下,沿垂直于表面方向出現(xiàn)了不同程度的晶粒細(xì)化,同時(shí)產(chǎn)生了大量的非平衡缺陷。高密度的非平衡缺陷可提高表面活性能,增強(qiáng)表面對(duì)活性原子或活性離子的吸附力,并且產(chǎn)生的大量晶界也可以充當(dāng)原子快速...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.2 化學(xué)熱處理技術(shù)
1.2.1 等離子滲氮
1.2.2 等離子氮碳共滲
1.2.3 低溫等離子滲硫
1.2.4 等離子硫氮碳復(fù)合滲
1.3 金屬材料的表面納米化方法
1.4 金屬表面納米化與化學(xué)熱處理復(fù)合處理的研究現(xiàn)狀
1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、方法及設(shè)備
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備
2.2.1 超聲表面滾壓處理
2.2.2 等離子硫氮碳共滲處理
2.2.3干滑動(dòng)摩擦磨損實(shí)驗(yàn)
2.2.4油潤(rùn)滑摩擦磨損實(shí)驗(yàn)
2.2.5電化學(xué)實(shí)驗(yàn)
2.2.6浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)
2.3 性能測(cè)試方法
2.3.1 微觀組織分析方法
2.3.2 硬度分析方法
2.3.3 微觀形貌分析方法
2.3.4 化學(xué)成分分析方法
2.3.5 XRD物相分析方法
2.3.6 透射分析方法
2.4 本章小結(jié)
第3章 超聲表面滾壓對(duì)等離子硫氮碳共滲的影響
3.1 母材和USRP試樣的對(duì)比分析
3.1.1 USRP試樣橫截面的SEM形貌分析
3.1.2 表面XRD分析
3.2 PSNC試樣和USRP+PSNC試樣的對(duì)比分析
3.2.1 表面3D形貌及其粗糙度分析
3.2.2 XRD物相分析
3.2.3 表面形貌和元素分析
3.2.4 截面形貌和元素分析
3.2.5 透射電鏡分析
3.2.6 梯度納米化對(duì)等離子硫氮碳共滲過程的影響機(jī)理分析
3.3 改性層的硬度分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 超聲表面滾壓與等離子硫氮碳共滲復(fù)合處理試樣的摩擦磨損性能
4.1 不同轉(zhuǎn)速下的干摩擦磨損性能分析
4.1.1 摩擦系數(shù)分析
4.1.2 磨損體積分析
4.1.3 磨損形貌及元素分析
4.2 不同載荷下的油潤(rùn)滑摩擦磨損性能分析
4.2.1 摩擦系數(shù)分析
4.2.2 磨損體積分析
4.2.3 磨損形貌及元素分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 超聲表面滾壓與等離子硫氮碳共滲復(fù)合處理試樣的腐蝕行為
5.1 極化曲線分析
5.2 阻抗譜圖分析
5.3 試樣浸泡腐蝕微觀形貌及化學(xué)元素分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
本文編號(hào):3058212
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.2 化學(xué)熱處理技術(shù)
1.2.1 等離子滲氮
1.2.2 等離子氮碳共滲
1.2.3 低溫等離子滲硫
1.2.4 等離子硫氮碳復(fù)合滲
1.3 金屬材料的表面納米化方法
1.4 金屬表面納米化與化學(xué)熱處理復(fù)合處理的研究現(xiàn)狀
1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、方法及設(shè)備
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備
2.2.1 超聲表面滾壓處理
2.2.2 等離子硫氮碳共滲處理
2.2.3干滑動(dòng)摩擦磨損實(shí)驗(yàn)
2.2.4油潤(rùn)滑摩擦磨損實(shí)驗(yàn)
2.2.5電化學(xué)實(shí)驗(yàn)
2.2.6浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)
2.3 性能測(cè)試方法
2.3.1 微觀組織分析方法
2.3.2 硬度分析方法
2.3.3 微觀形貌分析方法
2.3.4 化學(xué)成分分析方法
2.3.5 XRD物相分析方法
2.3.6 透射分析方法
2.4 本章小結(jié)
第3章 超聲表面滾壓對(duì)等離子硫氮碳共滲的影響
3.1 母材和USRP試樣的對(duì)比分析
3.1.1 USRP試樣橫截面的SEM形貌分析
3.1.2 表面XRD分析
3.2 PSNC試樣和USRP+PSNC試樣的對(duì)比分析
3.2.1 表面3D形貌及其粗糙度分析
3.2.2 XRD物相分析
3.2.3 表面形貌和元素分析
3.2.4 截面形貌和元素分析
3.2.5 透射電鏡分析
3.2.6 梯度納米化對(duì)等離子硫氮碳共滲過程的影響機(jī)理分析
3.3 改性層的硬度分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 超聲表面滾壓與等離子硫氮碳共滲復(fù)合處理試樣的摩擦磨損性能
4.1 不同轉(zhuǎn)速下的干摩擦磨損性能分析
4.1.1 摩擦系數(shù)分析
4.1.2 磨損體積分析
4.1.3 磨損形貌及元素分析
4.2 不同載荷下的油潤(rùn)滑摩擦磨損性能分析
4.2.1 摩擦系數(shù)分析
4.2.2 磨損體積分析
4.2.3 磨損形貌及元素分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 超聲表面滾壓與等離子硫氮碳共滲復(fù)合處理試樣的腐蝕行為
5.1 極化曲線分析
5.2 阻抗譜圖分析
5.3 試樣浸泡腐蝕微觀形貌及化學(xué)元素分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
本文編號(hào):3058212
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