M2高速钢等离子熔覆层的超固溶析出行为及红硬性研究
发布时间：2021-01-27 17:28
M2高速钢（W6Mo5Cr4V2）在高温下也具有优异的硬度和耐磨性,广泛应用于刀具和其他应用领域,随着制造业的快速发展,对M2高速钢的红硬性和耐磨性有了更高要求,业界常以表面改性、合金化、热处理和锻造等手段来改善M2高速钢的性能。本文采用等离子束熔覆技术在M2高速钢表面制备NiCrCu和W6Mo5Cr4V2涂层,对不同工艺的熔覆层纵截面进行了硬度梯度测试、组织分析、XRD物相分析,对表层元素分布进行了EDS成分分析,并对熔覆层的耐磨性和耐蚀性进行了对比。结果表明:熔覆层与基材冶金结合,界面结合良好,无明显气孔和浮渣等缺陷,主要组织为等轴晶和树枝晶,并且熔覆层合金元素含量明显高于基材,大量合金元素在等离子作用下固溶于基材中,在快速冷却下,形成合金元素含量远高于基材的超固溶层,并在后续热处理中,以大量弥散碳化物形式析出。NiCrCu涂层的熔覆层中主要包含Fe-Ni,Cr3C2,W2C,Mo2C,WC,VC,Cu和（Cr,Fe）7C3等相,W2
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1.M2高速钢的介绍
1.2.表面改性技术
1.2.1.激光熔覆
1.2.2.等离子熔覆
1.2.3.等离子束的形成
1.2.4.熔覆与合金化
1.2.5.等离子熔覆分类
1.3.等离子工艺参数影响
1.4.等离子熔覆合金粉末
1.4.1.铁基合金
1.4.2.镍基合金
1.4.3.钴基合金
1.4.4.常用合金粉末的特点
1.5.等离子熔覆颗粒增强涂层
1.5.1.碳化物颗粒
1.5.2.氮化物颗粒
1.5.3.氧化物颗粒
1.6.等离子熔覆层质量调控方式
1.7.等离子熔覆的发展趋势
1.8.选题的研究意义与目的
1.9.课题创新点
第二章 实验材料与研究方法
2.1.实验材料
2.2.研究方法
2.2.1.等离子熔覆
2.2.2.等离子熔覆工艺参数的选取
2.2.3.熔覆后热处理
2.2.4.组织观察与成分分析
2.2.5.表面力学性能测试
2.2.6.耐蚀性能测试
2.3.等离子熔覆工艺参数选取
2.3.1.等离子熔覆实验设计
2.3.2.参数选取
2.3.3.实验表
2.4.等离子熔覆层表面形貌
2.5.本章小结
第三章 M2 高速钢熔覆Ni Cr Cu涂层研究
3.1.Ni Cr Cu熔覆层相组成
3.2.Ni Cr Cu熔覆层显微硬度
3.3.Ni Cr Cu熔覆层显微组织
3.4.熔覆功率为4.4 k W的 Ni Cr Cu熔覆层性能
3.4.1.硬度
3.4.2.耐磨性
3.4.3 耐蚀性
3.5.本章小结
第四章 M2 高速钢熔覆W6Mo5Cr4V2 涂层研究
4.1.W6Mo5Cr4V2 涂层熔覆工艺参数
4.2.未经过回火的W6Mo5Cr4V2 熔覆层硬度
4.3.高温回火处理后熔覆层的硬度
4.3.1.添加SiC粉末对熔覆层的影响
4.3.2.含SiC熔覆层耐磨性测试
4.3.3.添加Al2O3 粉末对W6Mo5Cr4V2 熔覆层的影响
4.4.熔覆结束后W6Mo5Cr4V2 熔覆层组织研究
4.5.W6Mo5Cr4V2 熔覆层组织研究
4.6.熔覆层加工可行性探究
4.7 本章小结
第五章 结论
参考文献
攻读硕士期间学术活动及成果情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铈掺杂镍基碳化钨激光熔覆层的耐磨性能[J]. 陈川辉,陈彦,沈剑标,王文明. 金属热处理. 2019(12)
[2]等离子熔覆技术的研究现状及展望[J]. 时运,杜晓东,庄鹏程,王长剑,高万东. 表面技术. 2019(12)
[3]CeO2对Ti811表面钛基激光熔覆层微观组织及性能的影响[J]. 侯晓云,庄怀风,柏明磊,王浩. 热加工工艺. 2019(14)
[4]La2O3对激光熔覆Inconel718合金熔覆层的影响[J]. 李亚敏,韩锦玮,范福杰. 热加工工艺. 2019(10)
[5]等离子熔覆NiCr-Cr3C2复合涂层摩擦磨损性能的研究[J]. 何亚楠,宋强,孙康,赵玉桥,张雪,崔洪芝. 表面技术. 2019(03)
[6]TiB2+TiC含量对等离子熔覆Ni55基复合材料涂层显微组织及耐磨性能的影响（英文）[J]. 张新杰,崔洪芝,王佳峰,张国松,赵玉桥,孙康. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(01)
[7]A New Approach for Refining Carbide Dimensions in M42 Super Hard High-speed Steel[J]. Xue-feng ZHOU,Wang-long ZHU,Hong-bing JIANG,Feng FANG,Yi-you TU,Jian-qing JIANG. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2016(08)
[8]Hot Deformation Behavior and Processing Map of Spray Formed M3∶ 2 High Speed Steel[J]. Lin LU,Long-gang HOU,Hua CUI,Jin-feng HUANG,Yong-an ZHANG,Ji-shan ZHANG. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2016(05)
[9]Increasing Solidification Rate of M2 High-Speed Steel Ingot by Fusible Metal Mold[J]. Yan-Liang Ji,Wei Zhang,Xiao-Yang Chen,Jian-Guo Li. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2016(04)
[10]热处理对等离子熔覆钴基涂层组织及性能的影响[J]. 戴军,宋玮琦,张杰,张尧成,杨莉. 热加工工艺. 2015(22)
博士论文
[1]热力作用下钴基熔覆层表面/界面失效行为及机理研究[D]. 李洋.哈尔滨工程大学 2018
硕士论文
[1]42CrMoA钢表面等离子熔覆TiC/Ni复合涂层的制备和性能研究[D]. 罗大卫.哈尔滨工程大学 2018
[2]TC4钛合金表面等离子熔覆Ni基复合涂层组织研究[D]. 程晨.贵州大学 2018
[3]Fe90/WCP复合涂层组织与性能研究[D]. 刘海英.大连理工大学 2017
[4]高锰钢上等离子熔覆镍基合金数值模拟与组织性能分析[D]. 刘岗.广东工业大学 2016
[5]高锰钢表面等离子熔覆Fe-Cr-Ni合金涂层的组织与性能研究[D]. 杨宏欢.广东工业大学 2016
[6]铜表面等离子熔覆Ni/Ni-Al金属间化合物涂层制备及性能研究[D]. 狄鹏.东南大学 2015
[7]激光熔覆原位自生碳化物陶瓷增强铁基表面复合材料的研究[D]. 陈莹莹.上海工程技术大学 2011
[8]激光光内同轴送丝熔覆工艺研究[D]. 杨国家.苏州大学 2008
本文编号：3003445
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1.M2高速钢的介绍
1.2.表面改性技术
1.2.1.激光熔覆
1.2.2.等离子熔覆
1.2.3.等离子束的形成
1.2.4.熔覆与合金化
1.2.5.等离子熔覆分类
1.3.等离子工艺参数影响
1.4.等离子熔覆合金粉末
1.4.1.铁基合金
1.4.2.镍基合金
1.4.3.钴基合金
1.4.4.常用合金粉末的特点
1.5.等离子熔覆颗粒增强涂层
1.5.1.碳化物颗粒
1.5.2.氮化物颗粒
1.5.3.氧化物颗粒
1.6.等离子熔覆层质量调控方式
1.7.等离子熔覆的发展趋势
1.8.选题的研究意义与目的
1.9.课题创新点
第二章 实验材料与研究方法
2.1.实验材料
2.2.研究方法
2.2.1.等离子熔覆
2.2.2.等离子熔覆工艺参数的选取
2.2.3.熔覆后热处理
2.2.4.组织观察与成分分析
2.2.5.表面力学性能测试
2.2.6.耐蚀性能测试
2.3.等离子熔覆工艺参数选取
2.3.1.等离子熔覆实验设计
2.3.2.参数选取
2.3.3.实验表
2.4.等离子熔覆层表面形貌
2.5.本章小结
第三章 M2 高速钢熔覆Ni Cr Cu涂层研究
3.1.Ni Cr Cu熔覆层相组成
3.2.Ni Cr Cu熔覆层显微硬度
3.3.Ni Cr Cu熔覆层显微组织
3.4.熔覆功率为4.4 k W的 Ni Cr Cu熔覆层性能
3.4.1.硬度
3.4.2.耐磨性
3.4.3 耐蚀性
3.5.本章小结
第四章 M2 高速钢熔覆W6Mo5Cr4V2 涂层研究
4.1.W6Mo5Cr4V2 涂层熔覆工艺参数
4.2.未经过回火的W6Mo5Cr4V2 熔覆层硬度
4.3.高温回火处理后熔覆层的硬度
4.3.1.添加SiC粉末对熔覆层的影响
4.3.2.含SiC熔覆层耐磨性测试
4.3.3.添加Al2O3 粉末对W6Mo5Cr4V2 熔覆层的影响
4.4.熔覆结束后W6Mo5Cr4V2 熔覆层组织研究
4.5.W6Mo5Cr4V2 熔覆层组织研究
4.6.熔覆层加工可行性探究
4.7 本章小结
第五章 结论
参考文献
攻读硕士期间学术活动及成果情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铈掺杂镍基碳化钨激光熔覆层的耐磨性能[J]. 陈川辉,陈彦,沈剑标,王文明. 金属热处理. 2019(12)
[2]等离子熔覆技术的研究现状及展望[J]. 时运,杜晓东,庄鹏程,王长剑,高万东. 表面技术. 2019(12)
[3]CeO2对Ti811表面钛基激光熔覆层微观组织及性能的影响[J]. 侯晓云,庄怀风,柏明磊,王浩. 热加工工艺. 2019(14)
[4]La2O3对激光熔覆Inconel718合金熔覆层的影响[J]. 李亚敏,韩锦玮,范福杰. 热加工工艺. 2019(10)
[5]等离子熔覆NiCr-Cr3C2复合涂层摩擦磨损性能的研究[J]. 何亚楠,宋强,孙康,赵玉桥,张雪,崔洪芝. 表面技术. 2019(03)
[6]TiB2+TiC含量对等离子熔覆Ni55基复合材料涂层显微组织及耐磨性能的影响（英文）[J]. 张新杰,崔洪芝,王佳峰,张国松,赵玉桥,孙康. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(01)
[7]A New Approach for Refining Carbide Dimensions in M42 Super Hard High-speed Steel[J]. Xue-feng ZHOU,Wang-long ZHU,Hong-bing JIANG,Feng FANG,Yi-you TU,Jian-qing JIANG. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2016(08)
[8]Hot Deformation Behavior and Processing Map of Spray Formed M3∶ 2 High Speed Steel[J]. Lin LU,Long-gang HOU,Hua CUI,Jin-feng HUANG,Yong-an ZHANG,Ji-shan ZHANG. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2016(05)
[9]Increasing Solidification Rate of M2 High-Speed Steel Ingot by Fusible Metal Mold[J]. Yan-Liang Ji,Wei Zhang,Xiao-Yang Chen,Jian-Guo Li. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2016(04)
[10]热处理对等离子熔覆钴基涂层组织及性能的影响[J]. 戴军,宋玮琦,张杰,张尧成,杨莉. 热加工工艺. 2015(22)
博士论文
[1]热力作用下钴基熔覆层表面/界面失效行为及机理研究[D]. 李洋.哈尔滨工程大学 2018
硕士论文
[1]42CrMoA钢表面等离子熔覆TiC/Ni复合涂层的制备和性能研究[D]. 罗大卫.哈尔滨工程大学 2018
[2]TC4钛合金表面等离子熔覆Ni基复合涂层组织研究[D]. 程晨.贵州大学 2018
[3]Fe90/WCP复合涂层组织与性能研究[D]. 刘海英.大连理工大学 2017
[4]高锰钢上等离子熔覆镍基合金数值模拟与组织性能分析[D]. 刘岗.广东工业大学 2016
[5]高锰钢表面等离子熔覆Fe-Cr-Ni合金涂层的组织与性能研究[D]. 杨宏欢.广东工业大学 2016
[6]铜表面等离子熔覆Ni/Ni-Al金属间化合物涂层制备及性能研究[D]. 狄鹏.东南大学 2015
[7]激光熔覆原位自生碳化物陶瓷增强铁基表面复合材料的研究[D]. 陈莹莹.上海工程技术大学 2011
[8]激光光内同轴送丝熔覆工艺研究[D]. 杨国家.苏州大学 2008
本文编号：3003445
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