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1、激光熔覆MoSi2.NiCrSiB復(fù)合涂層的組織和性能研究MicrostructureandPropertiesofMoSi2一NiCrSmCompositeCoatingsbyLaserCladding姓2014年4月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容以外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果,也不包含為獲得江蘇大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)
2、果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:孫煒)o肛年占月羅日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書舢舢咖㈣圳Ⅲ洲Ⅲ?ⅧlY2537793江蘇大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館、中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔,可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致,允許論文被查閱和借閱,同時(shí)授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本論文編入《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會(huì)提供查詢,授權(quán)中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社將本論文編入《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會(huì)提供查詢。論文的公布(包括刊登)授權(quán)
3、江蘇大學(xué)研究生處辦理。本學(xué)位論文屬于不保密口。學(xué)位論文作者簽名:匆H知)o肛年占月歹日指剝讎:糲歷z磊a夕lI午年占月5日江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鎳基高溫合金在650’1000℃溫度范圍內(nèi)有著優(yōu)異的綜合力學(xué)性能,但是當(dāng)溫度超過l000℃時(shí)由于表面氧化嚴(yán)重,其高溫力學(xué)性能會(huì)顯著下降。借助高溫保護(hù)涂層,合金既能保持高溫強(qiáng)度,表面又能很好的起到抗高溫氧化腐蝕的作用,從而達(dá)到高溫下長期服役的要求。激光熔覆技術(shù)是一種新型的、具有高科技含量的材料表面涂層制備技術(shù),其熱源為具有高能量密度的激光,在激光熱源的作用下,添加在基體表面的材料及基體表面很薄的一層同時(shí)被熔化
4、,二者凝固后形成結(jié)合強(qiáng)度很高的熔覆層,熔覆層與基體的組織結(jié)構(gòu)及成分完全不同,并且具備基體所沒有的一些優(yōu)異性能。金屬間化合物MoSi2在高溫下具有良好地抗高溫氧化性能,目前作為高溫涂層已經(jīng)在鉬基合金、C/C復(fù)合材料、鈮基合金等領(lǐng)域得到應(yīng)用,但其作為鎳基合金的保護(hù)涂層的研究仍較少。本文采用激光熔覆技術(shù)在鎳基高溫合金GH4169表面制備MoSi2-NiCrSiB復(fù)合涂層,探索不同成分配比下熔覆層的組織和性能變化,為鎳基高溫合金表面制備以硅化物為基的復(fù)合涂層提供參考。具體研究內(nèi)容如下:(1)在鎳基高溫合金GH4169表面激光熔覆MoSi2-NicrSiB復(fù)合
5、涂層,通過改變激光工藝參數(shù)和粉末成分配比,獲得與基體形成良好冶金結(jié)合、無明顯缺陷的涂層。探索激光熔覆工藝參數(shù)和粉末成分配比對(duì)熔覆層質(zhì)量的影響,找出最優(yōu)激光工藝參數(shù)。結(jié)果表明激光熔覆制備未添加鎳基合金粉末涂層時(shí)的優(yōu)化工藝參數(shù)為激光功率2.5kW,掃描速度100珈m/min,光斑尺寸12mm×2咖n。對(duì)于添加了其他不同百分比含量的鎳基合金粉末的復(fù)合涂層,采用相同的方式來優(yōu)化激光工藝參數(shù),在其他參數(shù)一定的時(shí)候,激光掃描速度在60mm/min至120mm/min之間變化,可以獲得表面平整致密的MoSi2-NiCrSiB復(fù)合涂層。(2)通過掃描電鏡及x射線衍射
6、分析,對(duì)MoSi2.NiCrSiB復(fù)合涂層的組織結(jié)構(gòu)和相組成進(jìn)行研究,探索粉末不同成分配比對(duì)于涂層組織結(jié)構(gòu)和相組成的影響。結(jié)果表明添加不同比例的鎳基合粉末制備的MoSi2-NiCrSiB復(fù)合涂層試樣與基體形成良好的冶金結(jié)合,無明顯的裂紋、空洞,且隨著鎳基合金粉末的添加,熔覆層組織與基體的結(jié)合越來越緊密,樹枝晶狀的硅鉬相與合金相交錯(cuò)分布。未添加鎳基合金粉末的涂層主要由MoSi2相、M05Si3相及(Fe,cr,Ni)Si2相組成,T添加了10%、20%、30%鎳基合金粉末的復(fù)合涂層主要由MoSi2相、M05Si3相、NiM04相及伊e,Cr,Ni)Si
7、2相組成。隨著鎳基合金粉末的添加,復(fù)合涂層中主要相由硅鉬相轉(zhuǎn)變?yōu)楹辖鹣唷?3)測(cè)試了不同成分配比的MoSi2-NiCrSiB復(fù)合涂層的顯微硬度及室溫下的摩擦磨損性能,探討粉末不同成分配比對(duì)于復(fù)合涂層的顯微硬度分布和摩擦磨損性能的影響。結(jié)果表明添加不同比例鎳基合金粉末時(shí)復(fù)合涂層的顯微硬度相比基體都有所提高,最高可達(dá)540HVo.2,是基體硬度的1.2倍,隨著鎳基合金粉末的增多會(huì)導(dǎo)致復(fù)合涂層硬度的降低,最多會(huì)降低11%。添加不同比例的鎳基合金粉末對(duì)復(fù)合涂層的耐磨性能影響不大,隨著鎳基合金粉末的增多,涂層的耐磨性能略有下降,磨損類型從磨粒磨損逐漸變?yōu)檎持?/p>
8、損。(4)通過不連續(xù)增重法對(duì)不同成分配比的MoSi2-NiCrSiB復(fù)合涂層試樣進(jìn)行1150℃下200h的靜