發(fā)布時間：2017-08-31 04:19

  本文關鍵詞：熱噴涂WC-NiCrBSi涂層感應熔覆工藝及組織特性研究

  更多相關文章： 火焰噴涂 超音速火焰噴涂 感應熔覆 WC-NiCrBSi 表面粗糙度 顯微硬度 孔隙率 耐磨損性

【摘要】：本文采用氧-乙炔火焰噴涂和超音速火焰噴涂與感應熔覆復合工藝在17-4PH不銹鋼基體上制備WC-NiCrBSi涂層。通過高速攝像的方法研究了焰流中粒子的速度分布。利用表面輪廓儀分析熱噴涂涂層及熔覆層的表面粗糙度,利用掃面電鏡觀察涂層及熔覆層的橫截面形貌,利用顯微硬度計獲得了涂層及熔覆層的硬度-深度分布,利用圖像法分析了感應熔覆涂層中孔隙的分布特征,利用環(huán)-塊式磨損試驗機測試了熔覆層的摩擦系數(shù)和比磨損率。試驗結果表明：(1)CP-3000型多功能亞音速噴槍制備WC-NiCrBSi涂層的最佳噴距為200 mm,粒子直徑越小,水平速度越高,粒徑為37-53 μm的粒子速度約為110 m/s,53-105 μm的粒子速度約為100 m/s,粒子速度越高,噴涂涂層孔隙率越小,孔隙的直徑越小。感應熔覆后,熔覆層致密度越高,顯微硬度越大,粒徑為37-53 gm的粒子制備的熔覆層硬度為9.5 GPa,53-105 μm的粒子制備的熔覆層硬度為8.0 GPa。(2)WokaStarTM-610-Si超音速火焰噴涂噴槍在氧氣流量為811 NLPM時,燃油氧氣比λ為1.11時,WC-10Ni粒子獲得了最大的水平速度,約為645 m/s,粒子獲得了最大程度上的扁平化,制備的涂層的硬度和致密度遠高于火焰噴涂制備的涂層,顯微硬度約為11.6GPa,孔隙率僅為0.8%。 (3)以移動速度2.5 mm/s,輸出電流為820-880 A,對WC-NiCrBSi涂層熔覆,隨著輸出電流的增大熔覆涂層的表面粗糙度逐漸降低,孔隙率逐漸降低,其中輸出電流為820 A時,表面粗糙度為4.5 μm,孔隙率為0.2%,輸出電流為880 A時,表面粗糙度為3.75 μm,孔隙率不到0.1%。隨著輸出電流的增加,基體出現(xiàn)了不同程度的軟化,電流越大基體軟化深度越深,輸出電流為820 A時軟化深度為60 μm,880 A孔時軟化深度為80μm。當電流增至900 A時,出現(xiàn)過熔現(xiàn)象,熔覆層燒損,導致粗糙度升高,為4.0 μm,孔隙率增至1.7%,基體軟化深度增加至90 μm。(4)以移動速度由3～6 mm/s,900 A輸出電流對WC-NiCrBSi涂層進行熔覆,隨著移動速度的提高,涂層的熔覆程度降低,表面粗糙度升高。由3 mm/s提升到6 mm/s時,粗糙度由4.7μm增至6.2 μm,孔隙率由0.3%增至1.5%。移動速度為3 mm/s時,基體軟化深度約為65 μm,移動速度為6 mm/s時,基體未出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。速度為2.5 mm/s時,由于涂層燒損導致軟化深度增至90 μm,孔隙率升高到1.7%。 (5)涂層的原始厚度由50 μm增至100 μm,感應熔覆后的表面粗糙度由3.5 μm增至4.9 μm,孔隙率由0.075%升高到0.14%,熔覆層中未熔顆粒增多,并出現(xiàn)貫穿性裂紋,基體的軟化深度略有增加。(6)感應熔覆可顯著提高WC-NiCrBSi涂層的耐磨性,熔覆前涂層比磨損率為4.5×10-7mm3/(Nm),輸出電流為920 A,移動速度為4 mm/s時比磨損率降至1.5×10-7mm3/(Nm)。
【關鍵詞】：火焰噴涂 超音速火焰噴涂 感應熔覆 WC-NiCrBSi 表面粗糙度 顯微硬度 孔隙率 耐磨損性
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 硬質合金涂層概述10-11
• 1.2 熱噴涂技術11-14
• 1.2.1 火焰噴涂技術12
• 1.2.2 超音速火焰噴涂技術12-14
• 1.3 涂層后處理技術14-17
• 1.3.1 激光熔覆技術14-15
• 1.3.2 電子束表面處理技術15-16
• 1.3.3 感應熔覆技術16-17
• 1.4 本論文研究目的與內容17-18
• 1.4.1 研究目的17
• 1.4.2 研究內容17-18
• 2 實驗材料、設備及方法18-26
• 2.1 實驗材料18-19
• 2.2 試驗設備19-21
• 2.3 試驗方法21-26
• 3 火焰噴涂和超音速火焰噴涂WC-NiCrBSi涂層的感應熔覆工藝對比26-35
• 3.1 火焰噴涂涂層WC-NiCrBSi的感應熔覆特征27-32
• 3.2 超音速火焰噴涂涂層WC-NiCrBSi感應溶覆特征32-34
• 3.3 本章小結34-35
• 4 超音速火焰噴涂涂層WC-NiCrBSi的感應熔覆工藝參數(shù)優(yōu)化35-46
• 4.1 感應熔覆電流對熔覆層形貌及性能的影響35-39
• 4.2 移動速度對熔覆層形貌及性能的影響39-42
• 4.3 涂層厚度對熔覆層形貌及性能的影響42-44
• 4.4 本章小結44-46
• 5 超音速火焰噴涂與感應熔覆復合工藝制備WC-NiCrBSi涂層磨損性能測試…46-49
• 5.1 摩擦系數(shù)46
• 5.2 磨痕輪廓曲線46-47
• 5.3 比磨損率47-48
• 5.4 本章小結48-49
• 結論49-50
• 參考文獻50-53
• 致謝53-54

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 安耿,梁工英,黃俊達,曹玉泉;激光重熔Cr等離子噴涂層的組織及其導電性的研究[J];熱加工工藝;2004年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 魏鑫;45鋼表面感應熔覆Ni60涂層及WC-Ni60復合涂層的研究[D];大連理工大學;2010年

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本文編號：763411