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激光熔覆镍基合金-WC复合涂层的微观组织及耐磨性研究

作　者: 黄柳仙
导　师: 林晨
学　校: 青岛理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 激光熔覆镍基合金碳化钨显微组织碳化物硬质相显微硬度
分类号: TG174.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

金属表面涂层是提高金属表面性能非常有效的方法,可作为增加零件耐磨、抗蚀和提高强度的手段,因此,研究涂层及其涂层材料性能是很有意义的。本文通过试验的方法,观测了激光熔覆技术制备得到的镍基合金—碳化钨复合涂层在不同深度的微观组织、组织成分,涂层的相结构,测试涂层不同深度的显微硬度分布和涂层在不同深度的耐磨性。使用扫描电子显微镜和X射线能谱仪,观察涂层不同深度的组织结构和测量涂层不同深度组织的化学成分。由试验结果可知,在镍基合金涂层和基体之间有一个很薄的扩散层,厚度大约为10μm。经过熔烧后的涂层,涂层与基体之间发生了元素的扩散,使得涂层和基体之间形成了牢固的冶金结合。测量涂层的洛氏硬度和涂层不同深度的显微硬度,涂层的硬度要远大于基体金属的硬度,在涂层中扩散层的硬度最低,基体靠扩散层处的硬度比基体原来的硬度略高,涂层的硬度比扩散层和基体的硬度要高很多,且涂层中硬度分布较均匀,硬度变化不大。对涂层进行磨损试验,在干摩擦条件下,涂层部分各层的耐磨性相当,相差不大,最里层靠扩散层附近的耐磨性相对最差。在68#机械润滑油润滑的条件下,涂层表现出良好的耐磨性,在载荷提高4倍的情况下,在规定的时间内检测不到磨损量。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
第一章绪论  9-28
  1.1 研究的背景、意义和目的  9-13
    1.1.1 研究的背景  9-11
    1.1.2 本课题研究的意义  11-13
    1.1.3 本课题研究的目的  13
  1.2 金属激光熔覆涂层的技术现状  13-20
    1.2.1 激光熔覆涂层的特点  14-15
    1.2.2 激光熔覆的工艺  15-17
    1.2.3 激光熔覆的工艺理论  17-19
    1.2.4 涂层合金粉末  19
    1.2.5 复合涂层  19-20
  1.3 涂层的性能研究  20-25
    1.3.1 涂层硬度的分布规律  20-22
    1.3.2 涂层的耐磨性  22-23
    1.3.3 熔烧合金涂层的抗热疲劳性能  23-24
    1.3.4 熔烧合金涂层的力学性能  24
    1.3.5 熔烧合金涂层的耐腐蚀性能  24-25
  1.4 涂层疲劳强度研究现状  25-26
  1.5 涂层金相组织结构及其界面结合强度研究  26-27
  1.6 本课题研究的主要内容  27-28
第二章镍基合金—WC复合涂层的制备及微观组织  28-54
  2.1 镍基合金—WC复合涂层的制备  28-30
  2.2 熔覆层的宏观形貌  30-32
  2.3 镍基合金涂层不同深度的微观组织形貌  32-38
    2.3.1 镍基合金涂层试样的整体组织形貌  32-34
    2.3.2 涂层不同深度的微观组织形貌  34-38
  2.4 镍基合金涂层不同深度的化学成分  38-49
    2.4.1 涂层中不同深度组织的化学成分  38-46
    2.4.2 扩散层组织的化学成分  46-47
    2.4.3 基体靠扩散层侧的化学成分  47-49
  2.5 镍基合金涂层不同深度的元素变化  49-52
  2.6 本章小结  52-54
第三章金属熔烧涂层的硬度试验  54-59
  3.1 涂层与基体洛氏硬度的测试  54-55
  3.2 涂层到基体的显微硬度分布  55-58
    3.2.1 涂层不同深度的显微硬度  55-56
    3.2.2 涂层显微硬度分布规律  56-58
  3.3 本章小结  58-59
第四章金属熔烧涂层不同深度的耐磨性试验  59-66
  4.1 熔烧复合涂层不同深度的磨损性能试验  59-65
    4.1.1 试验设备和试样  59-60
    4.1.2 试验内容及结果  60-61
    4.1.3 试验结果分析  61-65
  4.2 本章小结  65-66
结论  66-68
参考文献  68-75
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作  75-76
致谢  76

激光熔覆镍基合金-WC复合涂层的微观组织及耐磨性研究

内容摘要

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