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电热爆炸喷涂钼涂层的制备及性能研究

作　者: 刘加健
导　师: 樊新民
学　校: 南京理工大学
专　业: 材料学
关键词: 电热爆炸喷涂钼涂层结合力耐磨性
分类号: TG174.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

利用电热爆炸喷涂的方法,在铝合金和钢基体上分别制备了钼涂层。用扫描电子显微镜(SEM)、划痕仪、显微硬度计、表面粗糙度仪、微磨损试验机等表征了钼涂层性能。借助正交试验方法分析了钼涂层制备中各工艺参数对涂层质量的影响,确定了最佳工艺参数,并研究完成了一种制备大直径圆筒试样涂层的新方法。通过控制电热爆炸喷涂时的距离、喷涂电压以及喷涂次数三个参数控制喷涂质量,利用正交试验方法综合设计试验并对比试验结果。同时参考在不同的基体上(铝合金、钢)涂层的质量情况,研究电热爆炸喷涂钼涂层的最优工艺参数及其结合机理。通过对钢管试样涂层均匀性的研究,证实了所设计新试验方法的可靠性。结果表明：用电热爆炸喷涂方法制备的钼涂层均匀致密,孔隙率低；涂层与基体形成冶金结合,结合强度高；涂层硬度为基体的4.9倍,体积磨损量仅为基体的11.5%,耐磨性大幅增加。电爆炸喷涂的工艺参数中,对涂层质量和结合力影响最大的是喷涂距离,其次是喷涂次数,影响最小的是喷涂电压。通过对涂层厚度的变化规律的研究,实现了利用新的试验方案对钢管的进行喷涂,所制备的涂层在各个位置厚度均匀,涂层致密,孔隙率低,电热爆炸喷涂对基体的影响不大。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-20
  1.1 电热爆炸喷涂技术  9-16
    1.1.1 电热爆炸喷涂技术的发展概况  9-12
    1.1.2 电热爆炸喷涂技术原理  12-16
  1.2 钼涂层  16-18
    1.2.1 钼的简介  16-17
    1.2.2 钼涂层性能及应用  17-18
    1.2.3 钼涂层的制备  18
  1.3 课题研究内容及意义  18-20
2 实验方法  20-28
  2.1 实验材料  20
  2.2 实验设备  20-23
    2.2.1 电热爆炸喷涂设备  21
    2.2.2 涂层性能检测设备  21-23
  2.3 实验方案设计  23-28
    2.3.1 实验准备阶段  24-26
    2.3.2 最佳工艺参数研究实验参数表  26-27
    2.3.3 大直径圆筒内表面电热爆炸喷涂试验方案  27-28
3 铝合金基体电爆炸喷涂钼涂层的研究  28-47
  3.1 涂层形貌及涂层厚度分析  28-33
    3.1.1 涂层形貌分析  28-30
    3.1.2 涂层厚度及均匀性分析  30-33
  3.2 涂层结合力与结合机理分析  33-41
    3.2.1 划痕法测试涂层结合力原理  33-34
    3.2.2 涂层结合力的测试及其影响因素分析  34-39
    3.2.3 涂层结合机理的分析  39-41
    3.2.4 结合力分析部分小结  41
  3.3 涂层硬度分析  41-42
  3.4 涂层表面粗糙度分析  42-43
  3.5 涂层耐磨性分析  43-44
  3.6 最优工艺参数的确定  44-46
  3.7 本章小结  46-47
4 大直径圆管内表面电爆炸喷涂钼涂层的研究  47-58
  4.1 大直径圆管内表面电爆炸喷涂涂层的实现方案  47-53
    4.1.1 大直径圆管内表面电爆炸喷涂涂层实现方法  47-49
    4.1.2 爆炸丝与基体表面的距离r_2  49-50
    4.1.3 有效喷涂距离R  50-53
  4.2 钢管内表面电爆炸喷涂的实现  53-57
    4.2.1 钢管试样的制备  53-54
    4.2.2 钢管试样涂层均匀性分析  54-55
    4.2.3 爆炸喷涂对基体组织的影响  55-57
  4.3 本章小结  57-58
5 结论  58-59
致谢  59-60
附录  60-61
参考文献  61-64

电热爆炸喷涂钼涂层的制备及性能研究

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