本文關(guān)鍵詞：Cr-Ni-Mo系不銹鋼表面強(qiáng)化YG8涂層的抗磨蝕性能研究

  更多相關(guān)文章： 電火花強(qiáng)化工藝 顯微組織特征 硬度 耐磨性 耐腐蝕性 水輪機(jī)過(guò)流部件

【摘要】：電火花強(qiáng)化工藝是利用電能的高能量密度將電極材料熔滲到金屬基體表面,形成高硬度、高耐磨、抗腐蝕的合金強(qiáng)化層,在保持工件母材自身性能的同時(shí)改善基體表面的物理、化學(xué)和機(jī)械性能。本文針對(duì)我國(guó)多泥沙河流中水輪機(jī)過(guò)流部件的磨蝕問(wèn)題,在研究了水機(jī)抗磨機(jī)理的基礎(chǔ)上,以磨蝕防護(hù)為目的,采用電火花強(qiáng)化工藝,在水輪機(jī)過(guò)流部件常用材料Cr-Ni-Mo系不銹鋼基體上制備了電火花強(qiáng)化層,并對(duì)其進(jìn)行了各項(xiàng)性能及影響因素的研究,對(duì)提高水輪機(jī)過(guò)流部件的抗磨性、抗腐蝕性及使用壽命具有重要的意義。結(jié)合掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)和顯微硬度計(jì)對(duì)強(qiáng)化層界面行為進(jìn)行了研究,對(duì)顯微組織特征、物相結(jié)構(gòu)、元素分布、硬度分布進(jìn)行了分析。通過(guò)掃描電鏡檢測(cè),試樣截面在梯度方向上依次為白亮層、過(guò)渡層、基體,且強(qiáng)化層與基體冶金結(jié)合,組織均勻、致密、連續(xù),強(qiáng)化層厚度約為50μm。通過(guò)X射線衍射實(shí)驗(yàn),表明電極和基體元素之間發(fā)生了復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng),并不斷擴(kuò)散重新化合成了新的相,形成了大量的碳化物硬質(zhì)相,如Fe3W3C、Co3W3C、Fe3Mo3C、W2C等,這些硬質(zhì)相以彌散的形式分布于強(qiáng)化層中,提高了強(qiáng)化層的硬度和耐磨性;通過(guò)硬度檢測(cè),強(qiáng)化層硬度沿深度方向逐漸降低,白亮層硬度最高為1696HV0.3,為基體的4.4倍。對(duì)電火花強(qiáng)化層進(jìn)行了高溫摩擦磨損實(shí)驗(yàn),分析了強(qiáng)化層的摩擦系數(shù)、磨損失重量和磨損機(jī)理。結(jié)果表明電火花強(qiáng)化層耐磨性較高,約為基體的3.43倍,磨損機(jī)理以磨粒磨損為主。分析了影響強(qiáng)化層硬度和耐磨性的工藝參數(shù),篩選出制備高質(zhì)量強(qiáng)化層的工藝參數(shù)。采用線性極化法,研究了強(qiáng)化層在3.5%NaCl溶液中的電化學(xué)腐蝕性能。結(jié)果表明,電火花強(qiáng)化層腐蝕電位和點(diǎn)蝕電位較大,腐蝕電流密度和維鈍電流密度較小,腐蝕速度降低,耐腐蝕能力增強(qiáng)。實(shí)踐應(yīng)用表明:在水輪機(jī)過(guò)流部件常用材料Cr-Ni-Mo型不銹鋼材料表面制備的電火花強(qiáng)化層,不僅硬度高,耐磨性好,而且抗腐蝕性能好,在水輪機(jī)過(guò)流部件的表面防護(hù)領(lǐng)域的具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：電火花強(qiáng)化工藝 顯微組織特征 硬度 耐磨性 耐腐蝕性 水輪機(jī)過(guò)流部件
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 背景10-11
• 1.2 水輪機(jī)過(guò)流部件磨蝕研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 水輪機(jī)過(guò)流部件的抗磨蝕防護(hù)措施13-15
• 1.3.1 減少過(guò)機(jī)泥沙13-14
• 1.3.2 抗磨材料的選擇和結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)14
• 1.3.3 表面防護(hù)技術(shù)14-15
• 1.4 課題的來(lái)源15
• 1.5 課題的主要研究?jī)?nèi)容15-18
• 2 水輪機(jī)過(guò)流部件表面破壞機(jī)理及抗磨蝕技術(shù)18-36
• 2.1 水輪機(jī)過(guò)流部件表面破壞機(jī)理18-24
• 2.1.1 沖蝕磨損18-19
• 2.1.2 氣蝕破壞19-23
• 2.1.3 沖蝕與氣蝕復(fù)合磨損23-24
• 2.2 水輪機(jī)過(guò)流部件抗磨蝕技術(shù)24-26
• 2.3 電火花強(qiáng)化技術(shù)26-34
• 2.3.1 電火花強(qiáng)化技術(shù)工作原理27-29
• 2.3.2 電火花放電機(jī)理的研究現(xiàn)狀29-30
• 2.3.3 電火花強(qiáng)化設(shè)備發(fā)展歷程30-31
• 2.3.4 電火花強(qiáng)化工藝的研究進(jìn)展31
• 2.3.5 電火花強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用31-33
• 2.3.6 電火花強(qiáng)化技術(shù)的研究展望33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 3 電火花強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程及儀器36-44
• 3.1 基體材料的選擇36
• 3.2 電極材料的選擇36-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程37-39
• 3.4 性能檢測(cè)儀器及方法39-42
• 3.4.1 掃描電鏡(SEM)39
• 3.4.2 X射線衍射試驗(yàn)(XRD)39-40
• 3.4.3 TT260 涂層測(cè)厚檢測(cè)40
• 3.4.4 顯微硬度試驗(yàn)40-41
• 3.4.5 磨損試驗(yàn)機(jī)41-42
• 3.4.6 電化學(xué)工作站42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 4 電火花強(qiáng)化層的界面行為研究44-52
• 4.1 電火花強(qiáng)化層的強(qiáng)化機(jī)理分析44
• 4.2 強(qiáng)化層表面顯微組織和表面形貌特征44-47
• 4.3 強(qiáng)化層相結(jié)構(gòu)分析及元素分布47-49
• 4.4 電火花強(qiáng)化層的顯微硬度分析49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 5 電火花強(qiáng)化層的耐磨性能和耐蝕性能分析52-68
• 5.1 強(qiáng)化層的耐磨性能分析52-54
• 5.2 影響硬度和耐磨性的工藝參數(shù)選擇54-58
• 5.3 強(qiáng)化層的耐腐蝕性能研究58-60
• 5.4 電火花強(qiáng)化層腐蝕過(guò)程60-61
• 5.5 電火花強(qiáng)化技術(shù)在小浪底水電站的應(yīng)用61-65
• 5.6 本章小結(jié)65-68
• 6 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 全文總結(jié)68
• 6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)68
• 6.3 前景展望68-70
• 碩士期間參加的科研項(xiàng)目及科研成果70-72
• 參加的科研項(xiàng)目70
• 碩士期間科研成果70-72
• 發(fā)表論文70
• 申請(qǐng)專(zhuān)利70-72
• 致謝72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：847495