丁娟强:超音速火焰喷涂Fe基非晶涂层及性能研究论文

丁娟强:超音速火焰喷涂Fe基非晶涂层及性能研究论文

本文主要研究内容

作者丁娟强(2019)在《超音速火焰喷涂Fe基非晶涂层及性能研究》一文中研究指出:Fe基非晶合金由于其本身的结构特点具有优异的性能,如高强度,高硬度,优异的耐磨耐腐蚀性能,其次Fe基非晶合金价格低廉,所以具有很大的应用前景,本文采用超音速火焰喷涂(HVOF)这种热加工工艺制备形成Fe基非晶涂层,不仅有效克服了大块非晶容易发生脆性断裂而不能作为结构材料使用的缺点,而且超音速火焰喷涂制备形成的Fe基非晶涂层组织均匀,结合力也好,突破了大块Fe基非晶的应用局限。本文具体研究内容包括:首先对喷涂和热处理下Fe基非晶涂层进行纳米压痕蠕变试验,并分析其蠕变机理,以及不同保载时间和峰值载荷下的应力指数(n),并用自由体积模型和剪切带模型对其进行解释;其次对Fe基非晶涂层与基体材料在不同腐蚀液下进行电化学腐蚀试验,分析其耐腐蚀性能,并进一步探讨热处理对涂层耐腐蚀性能的影响;最后对Fe基非晶涂层进行摩擦磨损试验,分析环境、热处理温度、磨损时间以及施加载荷对Fe基非晶涂层耐磨性能的影响,并探讨摩擦磨损机理,得到的主要结论有:(1)与保载时间相比,蠕变变形对施加的峰值载荷更敏感,在同一保载时间下,峰值载荷10 mN时的应力指数(n)比6 mN时的小,这是由于在高峰值载荷下产生大量自由体积,导致应力指数值降低;在相同峰值载荷下随着保载时间的减小,应力指数值增大,较高的应力指数值表明,当峰值为6 mN且保持时间为10 s时,非晶涂层抵抗蠕变变形的能力更强。经过热处理的非晶涂层产生结构驰豫,减小了结构缺陷,自由体积减小,因此与原喷涂非晶涂层相比,经过热处理的非晶涂层对保载时间不敏感,并且表现出更高的应力指数,表明经过热处理的涂层具有更大的抗蠕变变形能力。(2)由XRD图谱得到经过热处理后的涂层为非晶涂层,热处理温度在玻璃转变温度(Tg)附近的非晶涂层的孔隙率最小,对经过热处理的涂层在同一腐蚀液(人工海水)中进行电化学腐蚀试验,发现腐蚀电流密度I250℃<I150℃<I原涂层,说明经过250℃(Tg附近)热处理的Fe基非晶涂层在人工海水里耐腐蚀性最强,可见涂层孔隙率越小,耐腐蚀性能也就越好。在人工海水条件,盐酸,硫酸腐蚀液中,腐蚀电流Icorr涂层<Icorr基体,Rp涂层>Rp基体,所以该Fe基非晶涂层的耐腐蚀性能比304不锈钢基体的耐腐蚀性能好。(3)304不锈钢的摩擦系数对载荷的变化更敏感,而非晶涂层的摩擦系数对摩擦的环境比较敏感。在干摩擦条件下,非晶涂层表面剥落很少,主要为粘着磨损,非晶涂层在孔隙等缺陷处诱发产生疲劳剥层磨损,并伴随少量氧化磨损,并且非晶涂层在干摩擦环境下表面氧化磨损比人工海水环境下严重,304不锈钢的磨损率是Fe基非晶涂层7倍,即Fe基非晶涂层耐磨性能比304不锈钢好;涂层的磨损率随着磨损时间的增大而降低,随着磨损施加载荷的增大而增大,所以非晶涂层能经得起长时间磨损;并且涂层在干摩擦环境下的磨损率大于在人工海水环境下的磨损率。热处理会提高非晶涂层的硬度,并且硬度增大,涂层的磨损率会降低,但需考虑不同条件下磨损机制与结构弛豫的影响,通过计算150℃热处理的非晶涂层磨损率最大,原涂层次之,250℃热处理的涂层的磨损率最小,可见适当的热处理温度(接近Tg)不仅能提高涂层硬度并且会降低涂层的磨损率,提高其耐磨性能。

Abstract

Feji fei jing ge jin you yu ji ben shen de jie gou te dian ju you you yi de xing neng ,ru gao jiang du ,gao ying du ,you yi de nai mo nai fu shi xing neng ,ji ci Feji fei jing ge jin jia ge di lian ,suo yi ju you hen da de ying yong qian jing ,ben wen cai yong chao yin su huo yan pen tu (HVOF)zhe chong re jia gong gong yi zhi bei xing cheng Feji fei jing tu ceng ,bu jin you xiao ke fu le da kuai fei jing rong yi fa sheng cui xing duan lie er bu neng zuo wei jie gou cai liao shi yong de que dian ,er ju chao yin su huo yan pen tu zhi bei xing cheng de Feji fei jing tu ceng zu zhi jun yun ,jie ge li ye hao ,tu po le da kuai Feji fei jing de ying yong ju xian 。ben wen ju ti yan jiu nei rong bao gua :shou xian dui pen tu he re chu li xia Feji fei jing tu ceng jin hang na mi ya hen ru bian shi yan ,bing fen xi ji ru bian ji li ,yi ji bu tong bao zai shi jian he feng zhi zai he xia de ying li zhi shu (n),bing yong zi you ti ji mo xing he jian qie dai mo xing dui ji jin hang jie shi ;ji ci dui Feji fei jing tu ceng yu ji ti cai liao zai bu tong fu shi ye xia jin hang dian hua xue fu shi shi yan ,fen xi ji nai fu shi xing neng ,bing jin yi bu tan tao re chu li dui tu ceng nai fu shi xing neng de ying xiang ;zui hou dui Feji fei jing tu ceng jin hang ma ca mo sun shi yan ,fen xi huan jing 、re chu li wen du 、mo sun shi jian yi ji shi jia zai he dui Feji fei jing tu ceng nai mo xing neng de ying xiang ,bing tan tao ma ca mo sun ji li ,de dao de zhu yao jie lun you :(1)yu bao zai shi jian xiang bi ,ru bian bian xing dui shi jia de feng zhi zai he geng min gan ,zai tong yi bao zai shi jian xia ,feng zhi zai he 10 mNshi de ying li zhi shu (n)bi 6 mNshi de xiao ,zhe shi you yu zai gao feng zhi zai he xia chan sheng da liang zi you ti ji ,dao zhi ying li zhi shu zhi jiang di ;zai xiang tong feng zhi zai he xia sui zhao bao zai shi jian de jian xiao ,ying li zhi shu zhi zeng da ,jiao gao de ying li zhi shu zhi biao ming ,dang feng zhi wei 6 mNju bao chi shi jian wei 10 sshi ,fei jing tu ceng di kang ru bian bian xing de neng li geng jiang 。jing guo re chu li de fei jing tu ceng chan sheng jie gou chi yu ,jian xiao le jie gou que xian ,zi you ti ji jian xiao ,yin ci yu yuan pen tu fei jing tu ceng xiang bi ,jing guo re chu li de fei jing tu ceng dui bao zai shi jian bu min gan ,bing ju biao xian chu geng gao de ying li zhi shu ,biao ming jing guo re chu li de tu ceng ju you geng da de kang ru bian bian xing neng li 。(2)you XRDtu pu de dao jing guo re chu li hou de tu ceng wei fei jing tu ceng ,re chu li wen du zai bo li zhuai bian wen du (Tg)fu jin de fei jing tu ceng de kong xi lv zui xiao ,dui jing guo re chu li de tu ceng zai tong yi fu shi ye (ren gong hai shui )zhong jin hang dian hua xue fu shi shi yan ,fa xian fu shi dian liu mi du I250℃<I150℃<Iyuan tu ceng ,shui ming jing guo 250℃(Tgfu jin )re chu li de Feji fei jing tu ceng zai ren gong hai shui li nai fu shi xing zui jiang ,ke jian tu ceng kong xi lv yue xiao ,nai fu shi xing neng ye jiu yue hao 。zai ren gong hai shui tiao jian ,yan suan ,liu suan fu shi ye zhong ,fu shi dian liu Icorrtu ceng <Icorrji ti ,Rptu ceng >Rpji ti ,suo yi gai Feji fei jing tu ceng de nai fu shi xing neng bi 304bu xiu gang ji ti de nai fu shi xing neng hao 。(3)304bu xiu gang de ma ca ji shu dui zai he de bian hua geng min gan ,er fei jing tu ceng de ma ca ji shu dui ma ca de huan jing bi jiao min gan 。zai gan ma ca tiao jian xia ,fei jing tu ceng biao mian bao la hen shao ,zhu yao wei nian zhao mo sun ,fei jing tu ceng zai kong xi deng que xian chu you fa chan sheng pi lao bao ceng mo sun ,bing ban sui shao liang yang hua mo sun ,bing ju fei jing tu ceng zai gan ma ca huan jing xia biao mian yang hua mo sun bi ren gong hai shui huan jing xia yan chong ,304bu xiu gang de mo sun lv shi Feji fei jing tu ceng 7bei ,ji Feji fei jing tu ceng nai mo xing neng bi 304bu xiu gang hao ;tu ceng de mo sun lv sui zhao mo sun shi jian de zeng da er jiang di ,sui zhao mo sun shi jia zai he de zeng da er zeng da ,suo yi fei jing tu ceng neng jing de qi chang shi jian mo sun ;bing ju tu ceng zai gan ma ca huan jing xia de mo sun lv da yu zai ren gong hai shui huan jing xia de mo sun lv 。re chu li hui di gao fei jing tu ceng de ying du ,bing ju ying du zeng da ,tu ceng de mo sun lv hui jiang di ,dan xu kao lv bu tong tiao jian xia mo sun ji zhi yu jie gou chi yu de ying xiang ,tong guo ji suan 150℃re chu li de fei jing tu ceng mo sun lv zui da ,yuan tu ceng ci zhi ,250℃re chu li de tu ceng de mo sun lv zui xiao ,ke jian kuo dang de re chu li wen du (jie jin Tg)bu jin neng di gao tu ceng ying du bing ju hui jiang di tu ceng de mo sun lv ,di gao ji nai mo xing neng 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自兰州理工大学的丁娟强,发表于刊物兰州理工大学2019-07-18论文,是一篇关于超音速火焰喷涂论文,基非晶涂层论文,纳米压痕蠕变论文,耐蚀性论文,耐磨性论文,兰州理工大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州理工大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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