镍基合金-WC复合涂层不同深度耐磨性研究

论文摘要

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,观测了真空熔烧镍基合金—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。由试验结构可知,在镍基合金涂层和基体之间有一个扩散层,扩散层的厚度大约为0.2mm,呈现白色“亮带”。经过熔烧后的涂层,涂层中铁的含量增加,基体中镍的含量增加,这说明在熔烧过程中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扩散层的略高,涂层的硬度比扩散层和基体的硬度要高很多,且涂层在厚度方向上硬度分布较均匀,硬度变化不大。对涂层进行磨损试验,在干摩擦条件下,涂层最外层的耐磨性最好,中间几层的耐磨性相当,相差不大,最里层靠扩散层附近的耐磨性最差。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,在规定的时间内测不到磨损量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景、意义和目的
• 1.1.1 研究的背景
• 1.1.2 研究的意义
• 1.1.3 研究的目的
• 1.2 金属真空熔烧涂层的技术现状
• 1.2.1 真空熔烧涂层
• 1.2.2 真空熔烧工艺的特点
• 1.2.3 真空熔烧工艺原理
• 1.2.4 涂层合金粉末
• 1.2.5 复合涂层
• 1.3 涂层的性能研究
• 1.3.1 涂层硬度的分布规律
• 1.3.2 涂层的耐磨性
• 1.3.3 熔烧合金涂层的冲蚀磨损性能
• 1.3.4 熔烧合金涂层的抗热疲劳性能
• 1.3.5 熔烧合金涂层的力学性能
• 1.3.6 熔烧合金涂层的耐腐蚀性能
• 1.4 涂层疲劳强度研究现状
• 1.5 涂层金相组织结构及其界面结合强度研究
• 1.6 本课题研究的主要内容
• 第2章 镍基合金—WC复合涂层的制备及微观组织
• 2.1 镍基合金—WC复合涂层的制备
• 2.2 镍基合金涂层不同深度的微观组织形貌
• 2.2.1 镍基合金涂层试样的整体组织形貌
• 2.2.2 涂层不同深度的微观组织形貌
• 2.2.3 扩散层的组织形貌
• 2.2.4 基体靠扩散层侧的组织形貌
• 2.3 镍基合金涂层不同深度的化学成分
• 2.3.1 涂层中不同深度组织的化学成分
• 2.3.2 扩散层组织的化学成分
• 2.3.3 基体靠扩散层侧的化学成分
• 2.4 镍基合金涂层不同深度的元素变化
• 2.5 本章小结
• 第3章 金属熔烧涂层的硬度试验
• 3.1 涂层与基体洛氏硬度的测试
• 3.2 涂层到基体的显微硬度分布
• 3.2.1 涂层不同深度的显微硬度
• 3.2.2 涂层显微硬度分布规律
• 3.3 本章结论
• 第4章 金属熔烧涂层不同深度的耐磨性试验
• 4.1 熔烧复合涂层不同深度的磨损性能试验
• 4.1.1 试验设备和试样
• 4.1.2 试验内容及结果
• 4.1.3 试验结果分析
• 4.2 本章结论
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢