發(fā)布時間：2017-06-10 08:07

  本文關鍵詞：中厚硬質涂層制備工藝的探究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：冶金熱軋輥工作過程中要承受高溫、冷熱循環(huán)及較大軋制力的綜合作用,主要失效形式是輥身磨損、熱疲勞引起的熱龜裂和剝落、斷裂等。軋輥的質量直接影響到軋制生產效率和產品質量；因此,改善軋輥質量和提高軋輥的使用壽命具有重要意義。 目前,對提高軋輥質量和服役壽命的研究主要集中在輥材和表面改性兩個方面。本課題采用高頻感應熔覆和電接觸強化技術,在42CrMo鋼基體上進行中厚硬質涂層制備工藝的研究。選擇了合適的粘結劑和保護層材料,并采用免噴涂技術進行預涂層的制備；對制備好的預涂層進行高頻感應熔覆實踐,分析了預涂層高頻感應熔覆的特殊規(guī)律,并搭建了合理的實驗平臺。為了獲得滿足性能要求、成本較低的強化層,本論文還進行了合金涂層成分的設計,確定了強化層的成分及含量。為驗證強化效果,對高頻感應熔覆層進行了組織結構分析和性能測試；針對研究結果,對高頻感應熔覆層進行了電接觸二次強化,并對電接觸強化層進行了相應的組織分析和性能測試。 本論文取得了以下研究成果： 1)采用免噴涂技術以醋酸纖維素的丙酮溶液作為粘結劑,逐層刷涂可以制備厚度均勻的預涂層；以石墨層及石棉布作為保護層,經(jīng)過高頻感應熔覆及電接觸二次強化后能夠制備中等厚度的硬質涂層。 2)不同合金成分的預涂層實驗結果表明：WC增強鎳基合金粉末能夠通過高頻感應熔覆及電接觸復合工藝制備出性能較高的強化層；由于金屬基陶瓷粉末(WC-12Co、WC-17Co等)不具備焊接性且潤濕性差,通過高頻感應熔覆技術不能制備出性能良好的強化層；按共晶成分配制的鐵基合金粉末(Fe-Cr-C-H3BO3、Fe-Cr-WC-C-H3BO3)涂層,也不適合高頻感應熔覆層的制備,試樣成形性差,熔覆層表面質量差,涂層厚薄不均、不連續(xù),夾渣及孔洞缺陷多。 3)采用免噴涂預涂層制備技術,通過高感應熔覆工藝成功制備出表面質量高的Ni60-WC涂層；經(jīng)過顯微組織分析和性能測試,結果表明：熔覆層的厚度均勻,組織致密；除原來的WC外,涂層中有W2C、 Cr23C6、Cr2B、Ni3Fe、Cr7C3等新相生成；涂層與基體形成了冶金結合;顯微硬度較高,紅硬性好。但是,預涂層過厚會易導致夾生、孔洞和裂紋等缺陷；通過分析討論提出了解決缺陷的方法：另外,感應熔覆制備強化層的厚度為≤0.4mmm。 4)高頻感應熔覆層經(jīng)過電接觸強化后組織更加致密；孔洞、夾生缺陷減少；顯微硬度有了明顯提高。
【關鍵詞】：免噴涂技術 涂層設計 WC增強鎳基合金粉末 高頻感應熔覆 電接觸強化 顯微組織與性能
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 選題背景及研究意義11-12
• 1.2 軋輥強化常用的表面改性技術12-15
• 1.2.1 堆焊技術12
• 1.2.2 熱噴焊技術12
• 1.2.3 激光重熔技術12-14
• 1.2.4 電火花強化技術14
• 1.2.5 軋輥常用表面改性技術的對比14-15
• 1.3 熱噴涂涂層的重熔后處理技術15-17
• 1.4 免噴涂涂層制備技術17-18
• 1.4.1 免噴涂技術簡介17
• 1.4.2 表面粘涂技術發(fā)展及應用17-18
• 1.5 感應熔覆及電接觸熔覆技術18-19
• 1.5.1 感應熔覆技術18
• 1.5.2 電接觸熔覆技術18-19
• 1.6 本論文的研究目標及主要內容19-21
• 第二章 實驗材料、設備及研究方法21-29
• 2.1 實驗材料及設備21-26
• 2.1.1 實驗材料21-23
• 2.1.2 實驗設備23-26
• 2.2 實驗平臺的搭建及研究方法26-29
• 2.2.1 實驗平臺的搭建26-27
• 2.2.2 研究方法27-29
• 第三章 預涂層感應熔覆工藝實踐29-35
• 3.1 預涂層的免噴涂制備工藝29-31
• 3.1.1 試樣的預處理工藝29-30
• 3.1.2 免噴涂預涂層的制備工藝30-31
• 3.2 免噴涂涂層的感應熔覆31-34
• 3.2.1 感應熔覆的原理及渦流分布31-32
• 3.2.2 感應加熱的一般物理過程32-33
• 3.2.3 預涂層感應熔覆的特殊規(guī)律33-34
• 3.3 本章小結34-35
• 第四章 涂層的設計35-45
• 4.1 金屬基陶瓷涂層的高頻感應熔覆35-37
• 4.1.1 金屬基陶瓷粉末感應熔覆的方案設計35
• 4.1.2 金屬基陶瓷粉末的感應熔覆35-37
• 4.1.3 小結37
• 4.2 共晶成分合金涂層的高頻感應熔覆37-41
• 4.2.1 Fe-Ni-Cr-B合金粉末預涂層的感應熔覆37-38
• 4.2.2 Fe-Ni-Cr-B-WC合金粉末預涂層的感應熔覆38-40
• 4.2.3 小結40-41
• 4.3 Ni60-WC合金粉末的高頻感應熔覆41-43
• 4.3.1 WC增強鎳基合金熔覆層的方案設計41
• 4.3.2 Ni60-WC預涂層的感應熔覆41-42
• 4.3.3 小結42-43
• 4.4 本章小結43-45
• 第五章 42CrMo鋼表面Ni60-WC感應熔覆層的研究45-55
• 5.1 Ni60-35WC感應熔覆層組織分析及性能測試45-49
• 5.1.1 熔覆層的組織分析45-47
• 5.1.2 熔覆層相結構的分析47-48
• 5.1.3 熔覆層的顯微硬度及紅硬性48-49
• 5.2 感應熔覆層的缺陷及解決方案49-52
• 5.2.1 感應熔覆層缺陷分析49-51
• 5.2.2 感應熔覆層缺陷的解決方案51-52
• 5.3 本章小結52-55
• 第六章 Ni60-WC感應熔覆層電接觸強化的初步探究55-61
• 6.1 Ni60-35WC熔覆層的電接觸強化工藝55-57
• 6.1.1 電接觸強化實驗設備55-56
• 6.1.2 熔覆層電接觸強化的工藝56-57
• 6.2 電接觸強化層組織分析及性能研究57-60
• 6.2.1 電接觸強化層的組織分析57-58
• 6.2.2 電接觸強化層的硬度及結合強度的分析58-60
• 6.3 感應熔覆及電接觸強化復合工藝60
• 6.4 本章小結60-61
• 第七章 結論61-63
• 參考文獻63-71
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文71-73
• 致謝73

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：中厚硬質涂層制備工藝的探究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：437788