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《超音速等離子噴涂FeCrMoBCY非晶涂層微觀組織及性能的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:TG174.44密級:UDC:620編號:201431804035河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文超音速等離子噴涂FeCrMoBCY非晶涂層微觀組織及性能的研究論文作者:周羊羊?qū)W生類別:全日制專業(yè)學(xué)位類別:工程碩士領(lǐng)域名稱:材料工程指導(dǎo)教師:李國祿職稱:教授王海斗教授資助基金項目:本文受國家自然科學(xué)基金(51675531、51675158、51535011、51275151)和北京市自然科學(xué)基金(3172038)支持。DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMater
2、ialsEngineeringSTUDYONMICROSTRUCTUREANDPROPERTIESOFSUPERSONICPLASMASPRAYEDFeCrMoBCYAMORPHOUSCOATINGbyZhouYangyangSupervisor:Prof.LiGuoluProf.WangHaidouMay2017ThisworksupportedbyNSFC(51675531、51675158、51535011、51275151)andNSFofBeijing(3172038).摘要非晶合金因其具有較高的強度、硬度、以及優(yōu)異的耐磨耐腐蝕性能,成為一種具有很大應(yīng)用前
3、景的新型材料。利用先進的熱噴涂技術(shù)在機械零部件表面制備非晶合金涂層,進一步拓寬了其應(yīng)用范圍。本論文采用先進的超音速等離子噴涂技術(shù)制備了Fe48Cr15Mo14B6C15Y2非晶涂層,系統(tǒng)研究了不同噴涂功率和氬氣流量下噴涂熔滴的飛行特性,并對噴涂熔滴在基體的鋪展形貌進行了詳細分析。采用多種檢測手段和表征方法對涂層進行了研究分析,并對其摩擦學(xué)性能進行了評價。研究結(jié)果表明:(1)隨功率增加,熔滴飛行速度和表層溫度均呈增加的趨勢。隨氬氣流量增加,熔滴飛行速度逐漸增加而表層溫度則呈現(xiàn)先增后減的趨勢。在噴涂功率為60kW、氬氣流量為110L/min時粉末的熔融指數(shù)達最佳狀態(tài)。熔
4、滴鋪展形貌均呈現(xiàn)較為規(guī)則的圓盤型。(2)鐵基非晶合金涂層的非晶相含量較高,主要由于合金體系具有的高非晶形成能力,超音速等離子噴涂所提供的較高的冷卻速率和采用的間歇式噴涂工藝。非晶涂層起始晶化溫度為963K,具有較高的熱穩(wěn)定性。(3)隨功率和氬氣流量的增加,涂層非晶相含量均呈先增后減的趨勢。涂層顯微硬度變化趨勢與涂層非晶相含量變化趨勢一致,孔隙率變化與涂層顯微硬度變化趨勢呈相反的狀態(tài)。涂層A5非晶相含量最高達到96.78%,顯微硬度高達1005HV0.1,而涂層孔隙率僅為0.85%,即圓盤型鋪展形貌對提高涂層質(zhì)量具有重要作用。(4)在干摩擦條件下,非晶涂層的摩擦系數(shù)未
5、出現(xiàn)較大差異。隨著噴涂功率和氬氣流量的增加,涂層磨損率均呈現(xiàn)先減后增的趨勢。隨滑動頻率的增加,涂層摩擦系數(shù)逐漸降低,但磨損率呈逐漸增加的狀態(tài);隨著施加載荷的增加,涂層摩擦系數(shù)逐漸增加,磨損率也呈逐漸增加的趨勢。而超音速等離子噴涂非晶涂層對滑動頻率變化更為敏感。(5)干摩擦條件下,超音速等離子噴涂非晶涂層的摩擦磨損機理主要為磨粒磨損和氧化磨損,但也存在少量的剝層磨損?;w的摩擦磨損機理主要以粘著磨損為主。關(guān)鍵詞:超音速等離子噴涂非晶涂層鋪展形貌熔融指數(shù)摩擦磨損IIIABSTRACTAmorphousalloyarehighlypromisingmaterialsine
6、ngineeringapplicationforitsultrahighhardnessandstrength,superiorcorrosion-resistanceandwear-resistances.Amorphousmetalliccoatingsfabricatedbythermalspraytechnologyaremorepromisingandsignificant,andcarriedforwardthesuperiorityinhardness,wearandcorrosionresistance.Fe-basedamorphousmetall
7、iccoatingswithanominalcompositionofFe48Cr15Mo14B6C15Y2werefabricatedbysupersonicplasmaspraying(SPS)inthisarticle.TheeffectofsprayingpowerandArflowrateonthein-flightbehaviorandsplatspreadingbehaviorofFe-basedamorphousdropletswasinvestigated.Themicrostructureandtribologicalpropertiesof