本文關鍵詞：激光高熵合金化涂層的制備及磨蝕性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多主元高熵合金是由5種及5種以上主元所構成的新型合金，且系統(tǒng)中每種主元所占的原子百分數(shù)通常在5%-35%之間。它的出現(xiàn)打破了以單一合金元素為主的傳統(tǒng)合金設計理念，并且在組織、性能等方面具有諸多優(yōu)越性。本課題采用激光合金化工藝在304不銹鋼表面制備CoCrAlNiBx/304系和CoCrAlNiTix/304系高熵合金化涂層。采用掃描電子顯微鏡、能譜儀、X-射線衍射儀、維氏硬度計、多功能材料表面性能試驗儀、空蝕儀及電化學測試系統(tǒng)等分析檢測設備對高熵合金化層的組織形貌、成分、結構及性能進行系統(tǒng)研究。 試驗結果表明，，CoCrAlNi/304高熵合金化層由體心立方結構固溶體組成，而隨著B、Ti元素的加入，高熵合金化層轉變?yōu)轶w心立方+面心立方固溶體結構。CoCrAlNiBx/304系高熵合金化層中，B元素的加入促進了細密枝晶的形成，其顯微組織主要由平面晶，柱狀晶和樹枝晶組成。CoCrAlNiTix/304系高熵合金化層組織主要由平面晶和等軸晶組成，隨著Ti元素的加入，高熵合金化層組織細化，其中CoCrAlNiTi2/304高熵合金化層組織中出現(xiàn)了Ti的金屬間化合物。 激光高熵合金化層的強化機制以固溶強化為主，B元素與Ti元素的添加進一步促進了合金化層硬度的提高，其中CoCrAlNiTix/304系高熵合金化層平均硬度較高，達到了690HV。CoCrAlNiBx/304系及CoCrAlNiTix/304系高熵合金化層均表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨損性能。隨B元素含量增加，CoCrAlNiBx/304系高熵合金化層的耐磨性逐漸提高；CoCrAlNiTix/304系高熵合金化層中，CoCrAlNiTi0.5/304與CoCrAlNiTi2/304合金化層的耐磨損性能最佳。 在3.5%NaCl水溶液中的空蝕及電化學腐蝕性能研究結果表明，CoCrAlNiBx/304及CoCrAlNiTix/304系高熵合金化層均表現(xiàn)出良好的抗空蝕性能，其空蝕后樣品表面粗糙度是304不銹鋼基體的1/10，其中CoCrAlNiTix/304系高熵合金化層抗空蝕性能最佳。CoCrAlNiBx/304與CoCrAlNiTix/304系高熵合金化層的電化學腐蝕性能均優(yōu)于304不銹鋼，且多數(shù)合金出現(xiàn)了鈍化區(qū)，其中，CoCrAlNi/304、CoCrAlNiB0.1/304、CoCrAlNiB0.2/304及CoCrAlNiTi1/304這4種高熵合金化層的耐電化學腐蝕性能最佳。
【關鍵詞】：激光合金化 高熵合金 組織結構 耐磨性能 耐蝕性能
【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
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 高熵合金9-13
• 1.1.1 高熵合金的定義9
• 1.1.2 高熵合金的理論依據(jù)9-11
• 1.1.3 高熵合金的性能11-12
• 1.1.4 高熵合金的性能12-13
• 1.2 激光表面改性13-16
• 1.2.1 激光表面改性技術的原理13
• 1.2.2 激光表面改性技術的分類13-15
• 1.2.3 激光表面改性的設備15-16
• 1.3 課題目的及意義16
• 1.4 課題研究內(nèi)容16-17
• 第2章 試驗材料及研究方法17-22
• 2.1 基體材料17
• 2.2 高熵合金化粉料的制備17-18
• 2.3 激光高熵合金化層的制備18-19
• 2.4 激光高熵合金化層的微觀形貌及成分分析19
• 2.5 激光高熵合金化層相組成分析19
• 2.6 激光高熵合金化層的硬度測試19-20
• 2.7 激光高熵合金化層的摩擦磨損性能測試20
• 2.8 激光高熵合金化層的空蝕性能測試20-21
• 2.9 激光高熵合金化層的電化學性能測試21-22
• 第3章 實驗結果與分析22-55
• 3.1 激光高熵合金化層的相結構22-24
• 3.1.1 CoCrAlNiB_x/304 系高熵合金化層的相結構22-23
• 3.1.2 CoCrAlNiTi_x/304 系高熵合金化層的相結構23-24
• 3.2 激光高熵合金化層的微觀組織24-38
• 3.2.1 CoCrAlNi/304 激光高熵合金化層的微觀組織24-28
• 3.2.2 CoCrAlNiB_x/304 系激光合金化層的微觀組織28-34
• 3.2.3 CoCrAlNiTi_x/304 系激光高熵合金化層的微觀組織34-38
• 3.3 激光高熵合金化層的硬度測試38-41
• 3.3.1 CoCrAlNi/304 高熵合金化層的顯微硬度38-39
• 3.3.2 CoCrAlNiB_x/304 高熵合金化層的顯微硬度39-40
• 3.3.3 CoCrAlNiTi_x/304 系高熵合金化層的顯微硬度40-41
• 3.4 激光高熵合金化層的摩擦磨損性能41-47
• 3.5 激光高熵合金化層的空蝕性能47-51
• 3.6 激光高熵合金化層的電化學性能51-55
• 第4章 結論55-56
• 參考文獻56-60
• 在學研究成果60-61
• 致謝61

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉源;李言祥;陳祥;陳敏;;多主元高熵合金研究進展[J];材料導報;2006年04期

2 梁秀兵;魏敏;程江波;張偉;徐濱士;;高熵合金新材料的研究進展[J];材料工程;2009年12期

3 劉恕騫;黃維剛;;AlCoCrNiSi_x高熵合金微觀組織結構與力學性能[J];材料工程;2012年01期

4 周云軍;張勇;王艷麗;陳國良;;多組元Al_x(TiVCrMnFeCoNiCu)_(100-x)高熵合金系微觀組織研究[J];稀有金屬材料與工程;2007年12期

5 農(nóng)智升;李殿生;朱景川;于海玲;來忠紅;;Al含量對CuCrFeMnTiAl高熵合金組織及摩擦磨損行為的影響[J];稀有金屬材料與工程;2011年S2期

6 于源;謝發(fā)勤;張鐵邦;寇宏超;胡銳;李金山;;AlCoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金的組織控制和腐蝕性能[J];稀有金屬材料與工程;2012年05期

7 ;Phase and Microstructure Properties of Laser Cladding NiAl Intermetallic Compound Coating at Elevated Temperature[J];稀有金屬材料與工程;2012年S1期

8 劉澤;吳忠藝;熊凱;唐鵬;孫仙奇;;新型多元高熵合金的研究與進展[J];大眾科技;2009年05期

9 羅曉艷;劉貴仲;李偉;郭景杰;;AlFeCoNiCrTiV_x系高熵合金的組織結構及電化學性能[J];腐蝕與防護;2010年05期

10 高家誠;李銳;;高熵合金研究的新進展[J];功能材料;2008年07期

  本文關鍵詞：激光高熵合金化涂層的制備及磨蝕性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：396868