本文關(guān)鍵詞：泥漿泵易損件表面磁場—脈沖電沉積Ni-TiN納米鍍層研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鉆井泥漿泵屬于往復(fù)泵的一種,在鉆井作業(yè)中應(yīng)用廣泛,主要用來輸送泥漿或者水等沖洗液。由于鉆井泥漿泵長期受大載荷扭矩、泥漿液高壓沖蝕及其腐蝕、硬質(zhì)顆粒磨損作用,且其主要用來輸送大密度、高粘度以及高含沙量的液體,因此,鉆井泥漿泵的主要零部件,如氣閥、活塞缸套以及曲軸等常發(fā)生磨損、漏失、腐蝕等故障。為了改善鉆井泥漿泵易損件表面性能,提高鉆井泥漿泵使用壽命,本文采用磁場-脈沖電沉積法制備Ni-TiN納米鍍層。納米鍍層是指特征維度在1~100 nm之間的不溶性固體微粒(如TiN、SiC、AlN等)鑲嵌于一種或多種基體金屬中所形成的納米復(fù)合材料,對改善材料的耐磨、耐蝕、耐高溫等性能具有重要作用。本文采用磁場-脈沖電沉積方法,在鉆井泥漿泵易損件表面制備Ni-TiN納米鍍層,深入研究磁場和電沉積復(fù)合作用機理。另外,還對在制備Ni-TiN納米鍍層過程中影響鍍層性能的主要因素(TiN粒子濃度、電流密度、PH值、磁場強度以及磁場方向)進行了研究,通過正交實驗分析,確定出制備Ni-TiN納米鍍層的最佳工藝參數(shù);此外,通過利用掃描電鏡、顯微硬度計、原子力顯微鏡、納米壓痕儀等對納米鍍層表面的顯微硬度、結(jié)合力、耐磨性、耐蝕性等進行了測試和分析;最后分析產(chǎn)生Ni-TiN鍍層表面針孔、麻眼的原因,并針對不同原因引起的缺陷,找到相應(yīng)改善鍍層表面性能的措施。
【關(guān)鍵詞】：磁場-脈沖電沉積 Ni-TiN 納米鍍層 制備
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE924;TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 選題的科學(xué)依據(jù)8-9
• 1.1.1 課題的提出8-9
• 1.1.2 課題的來源9
• 1.2 納米復(fù)合材料概述9-12
• 1.2.1 納米復(fù)合材料的特點及分類9-10
• 1.2.2 納米復(fù)合材料的性能研究10-11
• 1.2.3 納米復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景11-12
• 1.3 納米復(fù)合電沉積技術(shù)12-15
• 1.3.1 納米復(fù)合電沉積技術(shù)的概念12-13
• 1.3.2 納米復(fù)合電沉積的特點13
• 1.3.3 納米復(fù)合電沉積研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.4 磁場-脈沖電沉積研究14-15
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容15-16
• 第二章 實驗方法和內(nèi)容16-22
• 2.1 制備原理16
• 2.2 實驗材料選擇16-17
• 2.2.1 陰極材料的選擇16
• 2.2.2 陽極材料的選擇16
• 2.2.3 TiN納米粉體16-17
• 2.3 實驗裝置及儀器17-18
• 2.4 實驗工藝流程以及鍍液配方18-19
• 2.4.1 制備Ni-TiN鍍層工藝流程18-19
• 2.4.2 確定制備Ni-TiN鍍層的鍍液配方19
• 2.4.3 進行制備Ni-TiN納米鍍層鍍液的配制19
• 2.5 Ni-TiN納米鍍層顯微組織性能的測試方法19-20
• 2.5.1 組織形貌分析19
• 2.5.2 顯微硬度測試19-20
• 2.5.3 結(jié)合力測試20
• 2.5.4 耐腐蝕性測試20
• 2.5.5 耐磨性測試20
• 2.6 本章小結(jié)20-22
• 第三章 不同工藝參數(shù)對制備Ni-TiN納米鍍層性能影響22-30
• 3.1 Ni-TiN納米鍍層影響條件分析22-23
• 3.2 主要工藝參數(shù)對制備Ni-TiN納米鍍層性能的影響23-27
• 3.2.1 TiN粒子濃度對Ni-TiN納米鍍層性能的影響23-24
• 3.2.2 陰極電流密度對Ni-TiN納米鍍層性能的影響24-25
• 3.2.3 PH值對Ni-TiN納米鍍層性能的影響25-26
• 3.2.4 磁場強度和磁場方向?qū)i-TiN納米鍍層性能的影響26-27
• 3.3 制備Ni-TiN納米鍍層工藝參數(shù)優(yōu)化27-28
• 3.3.1 正交試驗方案設(shè)計27
• 3.3.2 正交實驗結(jié)果分析27-28
• 3.3.3 正交試驗結(jié)果驗證28
• 3.4 本章小結(jié)28-30
• 第四章 Ni-TiN納米鍍層表面形貌以及結(jié)構(gòu)性能分析30-46
• 4.1 概述30
• 4.2 Ni-TiN納米鍍層表面形貌分析30-36
• 4.2.1 TiN粒子濃度對Ni-TiN鍍層表面形貌的影響30-31
• 4.2.2 電流密度對Ni-TiN鍍層表面形貌的影響31-33
• 4.2.3 PH值對Ni-TiN鍍層表面形貌的影響33-34
• 4.2.4 磁場強度和磁場方向?qū)i-TiN鍍層表面形貌的影響34-36
• 4.3 Ni-TiN納米鍍層結(jié)構(gòu)性能分析36-41
• 4.3.1 Ni-TiN納米鍍層顯微硬度測試36
• 4.3.2 Ni-TiN納米鍍層結(jié)合力測試36-37
• 4.3.3 Ni-TiN納米鍍層耐蝕性能分析37-39
• 4.3.4 Ni-TiN納米鍍層耐磨性能分析39-41
• 4.4Ni-TiN納米鍍層表面缺陷分析41-42
• 4.4.1 Ni-TiN納米鍍層表面缺陷產(chǎn)生的原因41
• 4.4.2 提高Ni-TiN納米鍍層表面質(zhì)量的措施41-42
• 4.5 鉆井泥漿泵典型零部件再制造修復(fù)42-44
• 4.5.1 鉆井泥漿泵缸套再制造修復(fù)42-43
• 4.5.2 鉆井泥漿泵活塞再制造修復(fù)43-44
• 4.6 本章小結(jié)44-46
• 結(jié)論46-47
• 參考文獻(xiàn)47-50
• 致謝50-51

【參考文獻(xiàn)】

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1 賈衛(wèi)平;楊帆;吳蒙華;;磁場下電沉積鎳晶微鑄件表面形貌與織構(gòu)研究[J];機械設(shè)計與制造;2013年01期

  本文關(guān)鍵詞：泥漿泵易損件表面磁場—脈沖電沉積Ni-TiN納米鍍層研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：441083