超音速等離子技術(shù)作為一種重要表的面工程技術(shù),在許多旋轉(zhuǎn)零部件的表面強化和表面修復(fù)具有廣泛的應(yīng)用前景。然而,由于涂層材料與基體材料具有不同的性能,使涂層在服役過程中失效機制與均質(zhì)材料有較大差異,因此,深入探討探討經(jīng)超音速等離子噴涂方法強化的旋轉(zhuǎn)零部件的服役性能和失效機制,對超音速等離子噴涂技術(shù)的進(jìn)一步推廣具有重要意義。本文首先采用超音速等離子噴涂技術(shù)在45#鋼基體上制備了NiCr-Cr₃C₂涂層,運用均勻設(shè)計方法研究了噴涂工藝參數(shù)與涂層性能的關(guān)系,分別使用掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射儀、顯微硬度儀和納米壓痕儀檢測了涂層的形貌、微觀結(jié)構(gòu)、顯微硬度和納米力學(xué)性能;然后基于RM-1滾滑接觸疲勞試驗平臺,從超音速等離子噴涂層競爭壽命演變規(guī)律研究出發(fā),結(jié)合聲發(fā)射在線監(jiān)測設(shè)備,系統(tǒng)地研究了涂層的失效機理、壽命演變規(guī)律以及服役進(jìn)程與聲發(fā)射信號特征參量之間的關(guān)系,研究結(jié)果表明:(1)均勻設(shè)計方法可用于噴涂電流I、噴涂電壓U、噴涂距離D和主氣(氬氣)流量對NiCr-Cr₃C₂涂層性能的影響研究。對不同距離下噴涂粒子的...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超音速等離子噴涂技術(shù)
    1.3 涂層磨損失效行為研究現(xiàn)狀
        1.3.1 接觸疲勞失效
        1.3.2 摩擦磨損失效
        1.3.3 磨損/疲勞競爭性失效
    1.4 聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)
        1.4.1 聲發(fā)射信號采集與信號類型
        1.4.2 聲發(fā)射信號處理方法
    1.5 課題來源及主要研究內(nèi)容
        1.5.1 課題來源
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
第二章 實驗方法及設(shè)備
    2.1 課題研究方案
    2.2 涂層設(shè)備與粒子特性研究方法
        2.2.1 超音速等離子噴涂設(shè)備
        2.2.2 噴涂粒子特性研究方法
    2.3 涂層組織結(jié)構(gòu)及性能表征方法
        2.3.1 涂層微觀結(jié)構(gòu)及組織
        2.3.2 涂層孔隙率
        2.3.3 涂層結(jié)合強度
        2.3.4 涂層硬度
        2.3.5 涂層摩擦學(xué)性能
    2.4 涂層競爭性失效規(guī)律研究和分析方法
        2.4.1 測試輥涂層制備
        2.4.2 滾/滑接觸疲勞試驗機
        2.4.3 聲發(fā)射在線監(jiān)測系統(tǒng)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 NiCr-Cr₃C₂噴涂參數(shù)優(yōu)化與涂層表征
    3.1 引言
    3.2 噴涂材料表征
    3.3 噴涂參數(shù)優(yōu)化
        3.3.1 均勻設(shè)計參數(shù)優(yōu)化
        3.3.2 回歸分析方法
        3.3.3 噴涂粒子特性分析
    3.4 涂層組織結(jié)構(gòu)表征
        3.4.1 涂層微觀結(jié)構(gòu)
        3.4.2 涂層相結(jié)構(gòu)分析
    3.5 涂層性能表征
        3.5.1 涂層孔隙率
        3.5.2 涂層顯微硬度及納米硬度
        3.5.3 涂層結(jié)合強度
        3.5.4 涂層摩擦學(xué)性能
    3.6 本章小結(jié)
第四章 NiCr-Cr₃C₂涂層競爭性失效規(guī)律研究
    4.1 引言
    4.2 涂層內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)分布
    4.3 涂層競爭性失效機制
        4.3.0 涂層服役前初始表面形貌
        4.3.1 表面磨損失效
        4.3.2 剝落失效
        4.3.3 分層失效
    4.4 涂層競爭性失效及壽命演變規(guī)律率
        4.4.1 涂層競爭性失效模式及壽命統(tǒng)計
        4.4.2 不同滑差率下的涂層壽命演變規(guī)律
        4.4.3 P-N曲線
    4.5 本章小結(jié)
第五章 聲發(fā)射監(jiān)測涂層競爭性失效過程
    5.1 引言
    5.2 涂層競爭性失效不同階段的聲發(fā)射信號
    5.3 典型的聲發(fā)射信號時頻分析
        5.3.1 正常接觸時的聲發(fā)射信號分析
        5.3.2 材料去除階段的聲發(fā)射信號分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 主要創(chuàng)新點
參考文獻(xiàn)
附錄1 db10小波5層分解的Matlab程序
附錄2 快速傅里葉變換處理的Matlab程序
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
    1.發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    2.研究成果
致謝



本文編號：3778900