激光熔覆ZrW 2 O 8 /SiC/Ni复合涂层
发布时间：2020-12-15 16:07
随着载运工具向高速化和重载化发展,载运工具制动盘的表层在制动时需要承受更高的温度,苛刻的工况对制动盘的硬度、耐热耐磨等性能提出了更好的要求,现有制动盘无法满足严苛高速条件下的急速高温性能要求,阻碍了载运工具的发展。本课题充分利用镍基合金优异的高温性能和SiC陶瓷的高耐磨性,同时应用ZrW2O8的负膨胀特性实现复合涂层的膨胀可控,降低涂层的残余应力,确保激光熔覆过程中复合涂层的零开裂,提出了运用激光熔覆法制备高性能制动盘用膨胀可控ZrW2O8/SiC/Ni高耐磨混杂复合涂层。首先,采用水热法制备前驱体-煅烧合成方式、共沉淀法制备前驱体-激光熔覆制备技术、溶胶凝胶法制备前驱体-煅烧合成方式,分别对负膨胀材料ZrW2O8进行制备。对水热法进行不同滴加方式、煅烧温度、冷却方式及原材料制备试验。使用X-射线衍射（XRD）分析了粉末的结晶度,采用热重-差热分析仪（TG-DTA）研究了粉末的热反应,应用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）进行了形貌表征与分析,应用...
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 激光熔覆技术
1.2.1 激光熔覆送给粉方式
1.2.2 激光熔覆材料的选取
1.3 制动盘材料的研究进展
1.3.1 传统黑色金属材料
1.3.2 复合材料
1.4 负膨胀材料
2O"> 1.4.1 ZrW2O
2O8的膨胀机理"> 1.4.2 ZrW2O8的膨胀机理
1.5 本文研究的主要内容
第二章 实验材料及测试方法
2.1 实验材料
2.1.1 基板
2.1.2 激光熔覆材料
2.2 实验方法
2O8粉末制备"> 2.2.1 ZrW2O8粉末制备
2.2.2 复合粉末制备
2.2.3 激光熔覆工艺
2.3 组织与性能分析
2.3.1 组织分析
2.3.2 热重-差热分析
2.3.3 物相分析
2.3.4 扫描电镜及能谱分析
2.3.5 红外光谱分析
2.3.6 拉曼光谱分析
2.3.7 磨损性能分析
2.3.8 硬度测试
2.4 本章小结
2O8的制备">第三章 负膨胀材料ZrW2O8的制备
3.1 引言
3.2 实验内容及制备方法
2O"> 3.2.1 水热法制备前驱体-煅烧合成ZrW2O
2O"> 3.2.2 溶胶凝胶法制备前驱体-煅烧合成ZrW2O
2O"> 3.2.3 共沉淀法制备前驱体-激光熔覆合成ZrW2O
3.3 结果与分析
3.3.1 结晶度分析
3.3.2 热反应分析
3.3.3 形貌表征与分析
3.3.4 分子结构分析
2O8的影响"> 3.4 不同滴加方式对制备ZrW2O8的影响
3.4.1 结晶度分析
2O8的影响"> 3.5 不同煅烧温度对制备ZrW2O8的影响
3.5.1 结晶度分析
3.5.2 形貌表征与分析
2O8的影响"> 3.6 不同冷却方式对制备ZrW2O8的影响
3.6.1 结晶度分析
3.6.2 形貌表征与分析
2O8制备的影响"> 3.7 不同原材料对ZrW2O8制备的影响
3.7.1 结晶度分析
3.7.2 形貌表征与分析
3.8 本章小结
第四章 工艺参数对复合涂层的组织影响
4.1 引言
4.2 激光工艺参数及合金粉末配比对复合涂层宏观形貌的影响
4.2.1 激光功率对复合涂层形貌的影响
4.2.2 扫描速度对复合涂层的影响
4.2.3 合金粉末配比对复合涂层的影响
4.3 激光工艺参数及合金粉末配比对复合涂层几何参数的影响
4.3.1 激光功率对复合涂层几何参数的影响
4.3.2 扫描速度对复合涂层几何参数的影响
4.3.3 合金粉末配比对复合涂层几何参数的影响
4.4 复合涂层物相与微观组织分析
4.4.1 复合涂层的物相分析
4.4.2 复合涂层的微观组织分析
4.4.3 复合涂层的能谱分析
4.5 本章小结
第五章 工艺参数对复合涂层的性能影响
5.1 引言
5.2 激光工艺参数对复合涂层的影响
5.2.1 激光功率对复合涂层摩擦性能的影响
5.2.2 激光功率对复合涂层硬度的影响
5.2.3 扫描速度对复合涂层摩擦性能的影响
5.2.4 扫描速度对复合涂层硬度的影响
5.2.5 合金粉末配比对复合涂层摩擦性能的影响
5.2.6 合金粉末配比对复合涂层硬度的影响
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光重熔和纳米SiC对铁基WC涂层组织和性能的影响[J]. 赵运才,张继武. 激光与光电子学进展. 2017(11)
[2]23CrNiMoV锻钢制动盘的微观组织和冲击韧性研究[J]. 李曌祎,巨佳,王章忠,张保森,毛向阳. 热加工工艺. 2017(18)
[3]时速350 km动车组用锻钢制动盘的开发[J]. 金文伟,杜利清,钱坤才,顾升兴. 机车车辆工艺. 2017(04)
[4]镍基合金激光熔覆立体成形工艺研究[J]. 王述钢,杨帆,杨磊. 应用激光. 2017(04)
[5]W对Co基合金熔覆层组织和耐锌蚀性能的影响[J]. 张松,何斯文,关锰,崔文东,谭俊哲. 沈阳工业大学学报. 2017(05)
[6]激光熔覆技术的研究进展[J]. 张瑞珠,李林杰,唐明奇,任洋洋. 热处理技术与装备. 2017(03)
[7]不同Ni含量铁基激光熔覆层组织和性能的研究[J]. 张净宜,邱长军,贺沅玮,齐林森. 表面技术. 2017(06)
[8]Q345钢表面激光熔覆镍基涂层的工艺研究[J]. 张锦春,陆树华,凌祥. 热加工工艺. 2017(10)
[9]复合材料在高铁上的应用[J]. 王德龙. 中国高新区. 2017(10)
[10]球墨铸铁表面激光熔覆TiC/钴基合金组织和性能研究[J]. 童文辉,赵子龙,张新元,王杰,国旭明,段新华,刘豫. 金属学报. 2017(04)
博士论文
[1]激光熔覆层裂纹控制方法与实践[D]. 毛怀东.天津大学 2007
硕士论文
[1]激光再制造镍基高温合金工艺及其高温拉伸性能的研究[D]. 成诚.南京航空航天大学 2016
[2]硅元素和变形温度对Cu-20Zn合金组织性能及退火行为的影响[D]. 秦佳.中南大学 2014
[3]激光熔覆镍基金属陶瓷涂层的研究[D]. 魏仑.昆明理工大学 2001
本文编号：2918538
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 激光熔覆技术
1.2.1 激光熔覆送给粉方式
1.2.2 激光熔覆材料的选取
1.3 制动盘材料的研究进展
1.3.1 传统黑色金属材料
1.3.2 复合材料
1.4 负膨胀材料
2O"> 1.4.1 ZrW2O
2O8的膨胀机理"> 1.4.2 ZrW2O8的膨胀机理
1.5 本文研究的主要内容
第二章 实验材料及测试方法
2.1 实验材料
2.1.1 基板
2.1.2 激光熔覆材料
2.2 实验方法
2O8粉末制备"> 2.2.1 ZrW2O8粉末制备
2.2.2 复合粉末制备
2.2.3 激光熔覆工艺
2.3 组织与性能分析
2.3.1 组织分析
2.3.2 热重-差热分析
2.3.3 物相分析
2.3.4 扫描电镜及能谱分析
2.3.5 红外光谱分析
2.3.6 拉曼光谱分析
2.3.7 磨损性能分析
2.3.8 硬度测试
2.4 本章小结
2O8的制备">第三章 负膨胀材料ZrW2O8的制备
3.1 引言
3.2 实验内容及制备方法
2O"> 3.2.1 水热法制备前驱体-煅烧合成ZrW2O
2O"> 3.2.2 溶胶凝胶法制备前驱体-煅烧合成ZrW2O
2O"> 3.2.3 共沉淀法制备前驱体-激光熔覆合成ZrW2O
3.3 结果与分析
3.3.1 结晶度分析
3.3.2 热反应分析
3.3.3 形貌表征与分析
3.3.4 分子结构分析
2O8的影响"> 3.4 不同滴加方式对制备ZrW2O8的影响
3.4.1 结晶度分析
2O8的影响"> 3.5 不同煅烧温度对制备ZrW2O8的影响
3.5.1 结晶度分析
3.5.2 形貌表征与分析
2O8的影响"> 3.6 不同冷却方式对制备ZrW2O8的影响
3.6.1 结晶度分析
3.6.2 形貌表征与分析
2O8制备的影响"> 3.7 不同原材料对ZrW2O8制备的影响
3.7.1 结晶度分析
3.7.2 形貌表征与分析
3.8 本章小结
第四章 工艺参数对复合涂层的组织影响
4.1 引言
4.2 激光工艺参数及合金粉末配比对复合涂层宏观形貌的影响
4.2.1 激光功率对复合涂层形貌的影响
4.2.2 扫描速度对复合涂层的影响
4.2.3 合金粉末配比对复合涂层的影响
4.3 激光工艺参数及合金粉末配比对复合涂层几何参数的影响
4.3.1 激光功率对复合涂层几何参数的影响
4.3.2 扫描速度对复合涂层几何参数的影响
4.3.3 合金粉末配比对复合涂层几何参数的影响
4.4 复合涂层物相与微观组织分析
4.4.1 复合涂层的物相分析
4.4.2 复合涂层的微观组织分析
4.4.3 复合涂层的能谱分析
4.5 本章小结
第五章 工艺参数对复合涂层的性能影响
5.1 引言
5.2 激光工艺参数对复合涂层的影响
5.2.1 激光功率对复合涂层摩擦性能的影响
5.2.2 激光功率对复合涂层硬度的影响
5.2.3 扫描速度对复合涂层摩擦性能的影响
5.2.4 扫描速度对复合涂层硬度的影响
5.2.5 合金粉末配比对复合涂层摩擦性能的影响
5.2.6 合金粉末配比对复合涂层硬度的影响
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光重熔和纳米SiC对铁基WC涂层组织和性能的影响[J]. 赵运才,张继武. 激光与光电子学进展. 2017(11)
[2]23CrNiMoV锻钢制动盘的微观组织和冲击韧性研究[J]. 李曌祎,巨佳,王章忠,张保森,毛向阳. 热加工工艺. 2017(18)
[3]时速350 km动车组用锻钢制动盘的开发[J]. 金文伟,杜利清,钱坤才,顾升兴. 机车车辆工艺. 2017(04)
[4]镍基合金激光熔覆立体成形工艺研究[J]. 王述钢,杨帆,杨磊. 应用激光. 2017(04)
[5]W对Co基合金熔覆层组织和耐锌蚀性能的影响[J]. 张松,何斯文,关锰,崔文东,谭俊哲. 沈阳工业大学学报. 2017(05)
[6]激光熔覆技术的研究进展[J]. 张瑞珠,李林杰,唐明奇,任洋洋. 热处理技术与装备. 2017(03)
[7]不同Ni含量铁基激光熔覆层组织和性能的研究[J]. 张净宜,邱长军,贺沅玮,齐林森. 表面技术. 2017(06)
[8]Q345钢表面激光熔覆镍基涂层的工艺研究[J]. 张锦春,陆树华,凌祥. 热加工工艺. 2017(10)
[9]复合材料在高铁上的应用[J]. 王德龙. 中国高新区. 2017(10)
[10]球墨铸铁表面激光熔覆TiC/钴基合金组织和性能研究[J]. 童文辉,赵子龙,张新元,王杰,国旭明,段新华,刘豫. 金属学报. 2017(04)
博士论文
[1]激光熔覆层裂纹控制方法与实践[D]. 毛怀东.天津大学 2007
硕士论文
[1]激光再制造镍基高温合金工艺及其高温拉伸性能的研究[D]. 成诚.南京航空航天大学 2016
[2]硅元素和变形温度对Cu-20Zn合金组织性能及退火行为的影响[D]. 秦佳.中南大学 2014
[3]激光熔覆镍基金属陶瓷涂层的研究[D]. 魏仑.昆明理工大学 2001
本文编号：2918538
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2918538.html
