成分与热处理对CoCrW合金组织及力学性能的影响

发布时间：2017-04-09 03:21

  本文关键词：成分与热处理对CoCrW合金组织及力学性能的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：CoCrW合金具有良好的耐磨损、耐腐蚀以及抗高温氧化性,常被用于制备航空喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片和喷嘴导叶片等。通过铸造工艺制备的CoCrW合金,成本较低,性能较好,目前已被越来越多的人所研究。合金的性能主要取决于合金的化学成分和微观组织,当合金的化学成分改变以及热处理之后,合金的组织会发生改变,合金的性能也会随之改变。本论文主要是通过铸造工艺制备两种不同Fe含量的CoCrW合金,并对这两种合金做热处理,分析热处理工艺对两种合金组织、硬度和耐磨性能的影响。两种合金铸态时的显微组织均由M23C6、M6C和γ-Co基体3种相组成;Fe含量的增加,促进γ-Co相的析出,减少碳化物相的析出,使得3Fe合金中碳化物含量减少。热处理前后,两种合金组织中的相组成没有发生变化,但各相的大小、形貌和分布发生明显变化。固溶后合金中M23C6相大量溶解,随着固溶处理温度的升高,M6C相也大量溶解,基体相含量增加,时效处理后基体中又均匀的析出M23C6和M6C相。铸态时两种合金硬度均比较高,固溶处理后,硬质碳化物相的减少使得合金硬度下降,随着固溶处理温度的升高,碳化物中的Cr、W等合金元素大量固溶到基体中,提高了基体的强度,使合金的硬度有所提高,时效处理后二次析出的碳化物相均匀的分布于基体中,起到了弥散强化作用,合金硬度显著提高。两种合金铸态时硬度高,磨损失重少,摩擦系数低,耐磨性能好。固溶处理后两种合金的硬度下降,耐磨性能下降,时效处理后合金的硬度显著提高,耐磨性能也随之增强。本文中任意一种状态下1Fe合金的硬度总是高于3Fe合金,1Fe合金的耐磨性能也优于3Fe合金。两种合金不同状态下的磨痕表面均有大量的疲劳剥落和氧化层,说明两种合金不同状态下的磨损机制均为磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损的共同作用。
【关键词】：CoCrW合金 铸造 热处理 显微组织 耐磨性能
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG166.7;TG146.16
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 钴基合金11-13
• 1.2 CoCrW合金13-17
• 1.2.1 CoCrW合金的特点13-14
• 1.2.2 CoCrW合金的显微组织14-15
• 1.2.3 CoCrW合金的强化机理15
• 1.2.4 CoCrW合金的热处理15-16
• 1.2.5 CoCrW合金的研究现状16-17
• 1.3 本课题研究意义及内容17-19
• 第2章 材料制备及实验方法19-24
• 2.1 实验材料制备19-20
• 2.1.1 合金的成分19
• 2.1.2 铸态试样的制备19-20
• 2.2 实验方案20-24
• 2.2.1 热处理制度的确定20-21
• 2.2.2 显微组织的观察及分析21-22
• 2.2.3 硬度及耐磨性能测试22-24
• 第3章 合金显微组织分析24-39
• 3.1 前言24
• 3.2 铸造CoCrW合金的化学成分24-25
• 3.3 两种合金铸态显微组织25-29
• 3.3.1 两种合金铸态金相组织25
• 3.3.2 两种合金铸态显微组织25-29
• 3.4 两种合金固溶态的显微组织29-35
• 3.4.1 1Fe合金固溶态的显微组织29-32
• 3.4.2 3Fe合金固溶态的显微组织32-35
• 3.5 两种合金时效态的显微组织35-38
• 3.5.1 1Fe合金时效态的显微组织35-37
• 3.5.2 3Fe合金时效态的显微组织37-38
• 3.6 小结38-39
• 第4章 合金硬度及耐磨性能测试39-55
• 4.1 前言39
• 4.2 两种合金的硬度测试39-42
• 4.3 两种合金的耐磨性能测试42-47
• 4.3.1 两种合金的磨损失重对比42-45
• 4.3.2 两种合金的摩擦系数曲线45-47
• 4.4 两种合金的磨痕形貌分析47-50
• 4.5 两种合金的磨损机理分析50-54
• 4.6 小结54-55
• 结论55-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文62

【参考文献】

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本文编号：294356