本文關(guān)鍵詞：激光熔覆WC-Ni基梯度復(fù)合涂層組織與性能的研究

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【摘要】：本文采用激光熔覆方法分別在Q345R鋼表面制備了Ni基和Ni基WC單層及多層熔覆層。在Ni基WC涂層中WC的含量分別選取10%、30%和50%,在多層熔覆層中每層WC含量從10%~30%~50%呈梯度變化。利用掃描電鏡、EDAX射線能量分散譜儀、X射線衍射儀和光學(xué)顯微鏡觀察并分析了熔覆層的顯微組織、成分分布、相組成、磨損形貌及表面結(jié)構(gòu)。采用HVS-1000A顯微硬度計(jì)測(cè)試熔覆層的顯微硬度。采用MM-U10G高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)定熔覆層的摩擦系數(shù)。激光單層熔覆試驗(yàn)結(jié)果表明:熔覆層的表面質(zhì)量較好,隨著WC的填加量增加,熔覆層的稀釋率也變大;Ni60熔覆層物相主要有γ-(Ni,Fe)、Ni2B和Cr23C6組成,10%WC的熔覆層主要由γ-(Ni,Fe)、Ni2B、Cr3C2、W2C、FeNi3和C,30%WC的熔覆層主要由γ-(Ni,Fe)、Cr3C2、W2C、FeNi3、W2B和C,50%WC的熔覆層主要由Cr3C2、W2C、FeNi3、WC、Fe4C和C;而WC顆粒的加入,使涂層區(qū)域的不均勻性變大,出現(xiàn)了多種形態(tài)的碳化物組織;熔覆層顯微硬度約是基體的2倍,熔覆層中隨著WC含量的增加,熔覆層的硬度也有所提高。激光熔覆單層多道搭接涂層的表面形貌較好,激光熔覆層搭接處的組織不均勻性更加明顯,搭接區(qū)的組織更加細(xì)小;WC顆粒有多種燒損形式,溶解-擴(kuò)散型是WC的主要燒損形式;搭接區(qū)的顯微硬度較非搭接區(qū)域略低,熔覆層的耐磨損性能明顯高于基體,磨損量減少,摩擦系數(shù)變大;基體的磨損形式主要為粘著磨損,WC熔覆層的磨損形式主要為顆粒磨損。激光多層熔覆試驗(yàn)結(jié)果表明:制備的梯度復(fù)合熔覆層的表面平整,并與基體呈良好冶金結(jié)合。激光多層激光熔覆不同層的顯微組織與單層熔覆層顯微組織基本相同,各熔覆層的交界處并未出現(xiàn)明顯的分界現(xiàn)象;在對(duì)4層梯度復(fù)合涂層進(jìn)行微區(qū)成分分析時(shí),第一熔覆層與基體發(fā)生明顯的稀釋效應(yīng),第一熔覆層中的WC顆粒發(fā)生分解,但分解量并不是很大;在第一與第二涂層的交界處的組織成分沒(méi)有太大區(qū)別,結(jié)合性良好,第三與第四涂層,由于WC的堆積,導(dǎo)致成分不均勻性加強(qiáng);3、4層梯度涂層的顯微硬度從表面至基體表現(xiàn)為連續(xù)降低的現(xiàn)象,并沒(méi)有出現(xiàn)明顯的臺(tái)階狀。
【關(guān)鍵詞】：激光熔覆 梯度 陶瓷顆粒 硬度
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 緒論9-21
• 1.1 引言9-10
• 1.2 激光熔覆技術(shù)10-13
• 1.2.1 激光熔覆的特點(diǎn)10
• 1.2.2 激光熔覆工藝10-11
• 1.2.3 激光熔覆粉末11-13
• 1.3 激光熔覆制備陶瓷顆粒增強(qiáng)Ni基復(fù)合涂層的研究13-16
• 1.3.1 陶瓷增強(qiáng)相的種類與應(yīng)用13
• 1.3.2 陶瓷相的強(qiáng)化機(jī)制13-14
• 1.3.3 激光熔覆制備梯度復(fù)合涂層的工藝研究14-15
• 1.3.4 激光熔覆制備梯度涂層的結(jié)構(gòu)和材料匹配的設(shè)計(jì)研究15-16
• 1.4 激光熔覆Ni基WC復(fù)合涂層的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5 研究目的意義與主要內(nèi)容19-21
• 2. 試驗(yàn)方案21-27
• 2.1 試驗(yàn)材料21-22
• 2.1.1 基體材料21
• 2.1.2 熔覆粉末21-22
• 2.2 試驗(yàn)方法及設(shè)備22-27
• 2.2.1 熔覆層的制備22-24
• 2.2.2 組織觀察及物相測(cè)試24
• 2.2.3 硬度測(cè)試24-26
• 2.2.4 耐磨試驗(yàn)26-27
• 3. 激光單道熔覆涂層的研究27-42
• 3.1 熔覆層的宏觀形貌27
• 3.2 WC含量對(duì)熔覆層的影響27-39
• 3.2.1 WC的含量對(duì)熔覆層的稀釋率的影響27-28
• 3.2.2 WC的含量對(duì)熔覆層微觀組織的影響28-31
• 3.2.3 WC的燒損類型31-34
• 3.2.4 WC的含量對(duì)熔覆層物相的影響34-35
• 3.2.5 WC的含量對(duì)熔覆層微區(qū)成分的影響35-39
• 3.3 熔覆層硬度分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 4. 激光多道搭接熔覆層的研究42-51
• 4.1 熔覆層的宏觀形貌42
• 4.2 熔覆層的顯微組織42-45
• 4.3 熔覆層硬度分析45
• 4.4 熔覆層的耐磨性45-50
• 4.4.1 熔覆層摩擦系數(shù)45-47
• 4.4.2 磨損形貌分析47-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 5. 激光熔覆梯度復(fù)合涂層的研究51-60
• 5.1 熔覆層的宏觀形貌51
• 5.2 熔覆層的顯微組織及成分分析51-58
• 5.2.1 熔覆層的顯微組織51-54
• 5.2.2 熔覆層的微區(qū)成分分析54-58
• 5.3 熔覆層的硬度分析58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 6.結(jié) 論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-66
• 作者簡(jiǎn)介66-67

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本文編號(hào)：571926