硬質(zhì)合金具有耐磨性高的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于耐磨領(lǐng)域。由其所制備的涂層材料也備受關(guān)注,廣泛應(yīng)用于刀具、軸承類材料等領(lǐng)域。硬質(zhì)合金涂層在服役過程中易產(chǎn)生裂紋導(dǎo)致涂層脫落。在硬質(zhì)合金涂層中添加固體潤滑劑可以降低界面的摩擦系數(shù),若能在此過程連續(xù)產(chǎn)生潤滑效應(yīng)將有效提高硬質(zhì)合金涂層的服役壽命。本研究針對(duì)軸承類材料開發(fā)制備一種低成本含碳結(jié)構(gòu)的自潤滑耐磨涂層材料。本研究以石墨為潤滑劑,采用兩種不同方式制備含石墨烯的多碳結(jié)構(gòu)自潤滑涂層,如下:(1)利用等離子噴涂成型石墨/硬質(zhì)合金涂層,利用強(qiáng)流脈沖電子束技術(shù)對(duì)涂層進(jìn)行改性,原位生成石墨烯;(2)采用高能球磨法制備嵌入式納米石墨烯/微米硬質(zhì)合金核殼結(jié)構(gòu),采用等離子噴涂快速成型含石墨烯的硬質(zhì)合金涂層。通過對(duì)兩種涂層的相結(jié)構(gòu)分析、顯微組織觀察,以及性能測(cè)試,獲得結(jié)論如下:(1)將含量6wt.%的石墨添加到Y(jié)G6硬質(zhì)合金涂層中,經(jīng)電子束重熔改性,涂層改性層厚度180?m以上,涂層孔隙率降低。隨脈沖次數(shù)(1-30次)的增加,涂層表面的平整度增加,20P后涂層平整度最佳。電子束改性后涂層表面形成了致密的亞微米級(jí)Co3W9C4組織,同時(shí)原始石墨片狀結(jié)構(gòu)(500?m)分散變小...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 硬質(zhì)合金材料及應(yīng)用
    1.3 硬質(zhì)合金涂層應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
    1.4 自潤滑涂層及其研究現(xiàn)狀
    1.5 固體潤滑劑的選擇
    1.6 石墨及石墨烯潤滑劑
    1.7 本課題提出及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
    2.1 研究思路
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.1 基體材料
        2.2.2 噴涂粉末材料
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.3.1 機(jī)械球磨
        2.3.2 大氣等離子噴涂
        2.3.3 強(qiáng)流脈沖電子束
    2.4 組織觀察與分析
        2.4.1 粉末和涂層顯微形貌觀察
        2.4.3 涂層XRD物相分析
        2.4.4 拉曼檢測(cè)分析
    2.5 涂層性能測(cè)試分析
        2.5.1 涂層力學(xué)性能分析
        2.5.2 涂層結(jié)合力測(cè)定
        2.5.3 涂層粗糙度檢測(cè)
第3章 電子束改性石墨/硬質(zhì)合金涂層研究
    3.1 涂層設(shè)計(jì)
    3.2 石墨/硬質(zhì)合金粉末制備
    3.3 涂層制備與改性
        3.3.1 等離子噴涂制備涂層
        3.3.2 強(qiáng)流脈沖電子束輻照改性處理
    3.4 涂層粉末顯微組織觀察
    3.5 涂層顯微組織觀察
        3.5.1 噴涂后涂層組織觀察
        3.5.2 強(qiáng)流脈沖電子束輻照后組織觀察
        3.5.3 電子束輻照后石墨烯及金剛石組織觀察
        3.5.4 涂層XRD分析
    3.6 涂層性能測(cè)試
        3.6.1 涂層力學(xué)性能表征
        3.6.2 涂層耐磨性分析
    3.7 強(qiáng)流脈沖電子束改性過程數(shù)值模擬
第4章 熱噴涂成型石墨烯/硬質(zhì)合金涂層研究
    4.1 涂層設(shè)計(jì)
    4.2 石墨烯粉末制備
    4.3 石墨烯/硬質(zhì)合金粉末制備
    4.4 涂層制備
    4.5 涂層粉末顯微組織觀察
        4.5.1 石墨烯粉末顯微形貌
        4.5.2 不同球磨時(shí)間石墨烯/硬質(zhì)合金粉末顯微形貌
        4.5.3 噴涂粉末顯微形貌觀察
        4.5.4 粉末拉曼表征
    4.6 涂層顯微組織觀察
        4.6.1 涂層表面顯微形貌觀察
        4.6.2 涂層截面顯微形貌觀察
    4.7 涂層性能測(cè)試分析
        4.7.1 涂層拉曼表征
        4.7.2 涂層XRD分析
        4.7.3 涂層力學(xué)性能表征
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：4045101