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La2O3+CeO2对Ni-WC真空熔烧涂层的组织及性能的影响

作　者: 董纪
导　师: 王亚男
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 真空熔烧 La2O3+CeO2 Ni-WC 复合涂层 抗高温氧化性能
分类号: TG174.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本文采用真空熔烧工艺在45#钢基体表面制备稀土镍基碳化钨复合涂层，借助扫描电子显微镜、金相显微镜、能谱仪等检测设备，对涂层的组织结构以及各相的化学成分进行了观察分析，并利用洛氏、显微硬度计；箱式电阻炉以及MTS810拉伸机研究分析了复合涂层的硬度、抗高温氧化性能以及拉伸性能，结果表明：（1）La2O3+CeO2添加量为0.6%时，涂层和基体之间的互熔结合最好，涂层中的气孔、裂纹等缺陷最少。（2）本实验中当La2O3+CeO2添加量为0.6%时涂层质量最好，更进一步细化了碳化钨的尺寸，使其分布更加均匀，有效地提高了表面硬度、显微硬度及抗拉强度，表面硬度值达到了HRC56.7，显微硬度最高达到了906HV0.05，抗拉强度值为380.12MPa，其断口呈韧性与脆性的混合型断裂。（3）根据GB/T13303-91标准，在800℃对试件进行100h高温氧化试验；从Wanger氧化经验公式出发，运用离散数据拟合法计算氧化动力学方程，采用Origin软件绘制氧化动力学曲线。添加0.8%La2O3+CeO2的涂层的抗高温氧化性能最好。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章 综述  9-28
  1.1 选题背景  9
  1.2 表面工程  9-12
    1.2.1 表面工程的发展  9-10
    1.2.2 表面工程的含义及研究目的  10
    1.2.3 表面工程的分类  10-12
    1.2.4 表面工程的发展前景  12
  1.3 材料表面涂层  12-16
    1.3.1 材料表面涂层的特点  12-13
    1.3.2 制备表面涂层的工艺方法比较  13-16
  1.4 真空熔烧技术  16-21
    1.4.1 真空熔烧涂层的基本原理  16
    1.4.2 真空熔烧涂层的工艺过程  16-17
    1.4.3 真空熔烧方法  17-18
    1.4.4 真空熔烧的优点  18-19
    1.4.5 真空熔烧涂层的技术难点  19-20
    1.4.6 真空熔烧涂层的技术特点  20
    1.4.7 真空熔烧涂层的功能与应用  20-21
  1.5 涂层的材料体系  21-25
    1.5.1 粘结金属  22-23
    1.5.2 硬质相  23-25
  1.6 添加剂  25-27
    1.6.1 稀土元素简介  25
    1.6.2 稀土元素物理性质  25-26
    1.6.3 稀土元素在表面工程技术中的应用  26
    1.6.4 稀土氧化物对涂层组织及性能的影响  26-27
  1.7 本文的主要任务  27-28
第2章 涂层制备和实验内容  28-33
  2.1 试样制备  28-31
    2.1.1 实验材料  28
    2.1.2 试样制备方法  28-31
  2.2 实验内容  31-32
    2.2.1 涂层组织观察及分析  31
    2.2.2 涂层硬度检验  31
    2.2.3 高温抗氧化实验  31-32
    2.2.4 拉伸实验  32
  2.3 实验设备  32-33
第3章 La_2O_3+CeO_2添加量对涂层微观组织的影响  33-41
  3.1 La_2O_3+CeO_2 添加量对涂层微观组织的影响  33-40
  3.2 本章小结  40-41
第4章 La_2O_3+CeO_2添加量对镍基碳化钨涂层力学性能的影响  41-55
  4.1 La_2O_3+CeO_2 添加量对 Ni-WC 涂层硬度的影响  41-47
    4.1.1 La_2O_3+CeO_2 添加量对 Ni-WC 涂层表面硬度的影响  41-42
    4.1.2 La_2O_3+CeO_2 添加量对涂层显微硬度的影响  42-44
    4.1.3 涂层硬度分析  44-47
  4.2 La_2O_3+CeO_2 对 Ni-WC 真空熔烧涂层拉伸性能的影响  47-53
    4.2.1 不同稀土添加量对试件抗拉强度的影响  47-48
    4.2.2 试件断口的形貌分析  48-53
  4.3 本章小结  53-55
第5章 La_2O_3+CeO_2添加量对 Ni-WC真空熔烧涂层的抗高温氧化性的影响  55-64
  5.1 涂层的氧化动力学  56-58
    5.1.1 氧化膜完整性  56
    5.1.2 氧化膜生长速度  56-58
  5.2 真空熔烧涂层的抗氧化性  58-61
  5.3 影响真空熔烧涂层耐热性的因素  61-63
    5.3.1 铬对真空熔结涂层耐热性的影响  61-62
    5.3.2 镍对真空熔结涂层耐热性的影响  62
    5.3.3 稀土对真空熔结涂层耐热性的影响  62-63
  5.4 本章小结  63-64
第6章 结论  64-65
参考文献  65-69
致谢  69

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术 > 金属复层保护
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