資源描述:
《氬弧熔覆制備高熵合金涂層組織和性能分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchontheMicrostructuresandMechanicalPropertiesofHigh--entropyAlloyCoatingbyTIGCladdingByWeiGuoSupervisor:Prof.JinqiMiaoProf.ShengxinLiuMaterialScienceSchoolofMaterialsScienceandEngineeringApril2014原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文
2、,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨立進行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體,均己在文中以明確方式標明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者:卸Ijf蘆日期:紗仟年∥月>日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品,知識產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。根據(jù)鄭州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱;本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用
3、影印、縮印或者其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。本人離校后發(fā)表、使用學(xué)位論文或與該學(xué)位論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時,第一署名單位仍然為鄭州大學(xué)。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定?!獿學(xué)位論文作者:割’“弓日期:力仟年∥月多日摘要傳統(tǒng)合金體系的設(shè)計思想是以一種或兩種元素為基本主元,這種合金的晶體結(jié)構(gòu)和性能皆因主元元素自身的限制而受到影響。隨著人類對材料性能要求的提高,尤其是對太空、醫(yī)療等領(lǐng)域的深入探索,傳統(tǒng)合金設(shè)計的局限性和性能的缺陷日益凸顯,多主元高熵合金正是基于打破這種傳統(tǒng)合金的基本主元元素設(shè)計思想而發(fā)展起來的合金。高熵合金具有簡單的微結(jié)構(gòu),而且微
4、結(jié)構(gòu)有傾向于納米化及非晶化的趨勢,通過合適的元素配比后,獲得的合金具有高硬度、耐高溫氧化、耐腐蝕、高電阻率等優(yōu)良性能。所制備的材料可以應(yīng)用于高硬度高耐磨性的刀具、模具、油壓氣壓桿、高頻軟磁薄膜、渦輪葉片、耐火材料等領(lǐng)域。本文配比不同成分的合金粉末預(yù)置層,電流大小110A、預(yù)置層厚度lmm,制備熔覆層。采用金相觀察、掃描電子顯微鏡、能譜分析、X射線衍射分析以及硬度測試,研究了熔覆層的顯微組織和力學(xué)性能,探討了熔覆層的形成過程,.分析合金元素的分布情況和相組成。結(jié)果表明,以鎢極氬弧焊做熱源,在Q235鋼基體上熔覆按高熵合金成分配比的合金粉末時,得到呈冶金結(jié)
5、合的熔覆層。熔覆層熱影響區(qū)主要分為過熱區(qū)、相變重結(jié)晶區(qū)。過熱區(qū)為粗大的魏氏體組織,.相變重結(jié)晶區(qū)為晶粒細化后的鐵素體和珠光體;熔覆層中晶粒形態(tài)從熔合線處到熔覆層表面大致為平面晶一胞狀晶一柱狀晶或者樹枝晶一細小枝晶。合金元素在熔覆層中的分布不同:密度較輕的Al元素在熔池金屬液中浮于上層,在熔覆層中下部組織中含量較少;Cu元素主要固溶于鐵素體中;Cr、Mo、Mn元素除固溶外,還可以形成金屬間化合物以及合金滲碳體;Fe元素形成Q—Fe基體相和金屬間化合物。Mn的加入可以降低熔覆層硬度,細化析出的第二相,使晶粒狀態(tài)由胞狀晶向樹枝晶轉(zhuǎn)變;Si的加入可以加大熔覆層
6、的熔深,提高熔覆層硬度,形成細小的針狀鐵素體+針狀貝氏體。關(guān)鍵詞:高熵合金氬弧熔覆顯微組織顯微硬度相組成AbstractTraditionalalloysrequireoneortwomajorelementastheirmaincomponent,andthenaddingminorelementstoimprovetheproperties.Againstthisbackground,anewalloydesignprinciplehasbeendevelopedbyYehwiththenameofhighentropyalloys(HEAs).I
7、nthisconcept,alloyshaveatleastfiveelementswhoseconcentrationishigherthan5at.%andlessthan35at.%.Comparedwithtraditionalalloys,HEAshavemanydifferentcharacteristicbecauseofitsspecialformation.Inthispaper,thecladdinglayerwasmadebyTIGequipment,whichhastheadvantageofcheapandeasilyoper
8、ating.Thealloypowdercomposition,pre-coatingthic