超音速火焰喷涂Fe基非晶涂层及性能研究

发布时间：2021-02-16 17:44

　　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... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 Fe基非晶合金涂层
        1.1.1 非晶合金简介
        1.1.2 非晶合金的制备方法
        1.1.3 Fe基非晶合金
    1.2 热喷涂技术
        1.2.1 电弧喷涂
        1.2.2 等离子喷涂
        1.2.3 超音速火焰喷涂
    1.3 热喷涂技术制备铁基非晶合金涂层的国内外研究进展
        1.3.1 （超音速）等离子喷涂制备Fe基非晶涂层
        1.3.2 超音速火焰喷涂制备Fe基非晶涂层
    1.4 本研究的主要意义
    1.5 本文的研究内容
第2章 Fe基非晶涂层的制备及表征
    2.1 研究路线
    2.2 试验材料的选择及前期处理
        2.2.1 实验材料的选择
        2.2.2 前期处理
    2.3 Fe基非晶合金涂层组织和性能测试方法
        2.3.1 X射线衍射分析
        2.3.2 扫描电镜分析
        2.3.3 差热分析测试
        2.3.4 力学性能测试
        2.3.5 电化学腐蚀测量
        2.3.6 摩擦磨损性能测试
        2.3.7 磨损表面三维形貌分析
    2.4 本章小结
第3章 Fe基非晶涂层的纳米压痕蠕变行为研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料及方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 DSC分析
        3.3.2 XRD分析
        3.3.3 显微硬度分析
        3.3.4 纳米压痕蠕变行为分析
    3.4 本章小结
第4章 Fe基非晶涂层的耐腐蚀性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料及方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 涂层微观结构及孔隙率分析
        4.3.2 电化学腐蚀行为研究
        4.3.3 腐蚀形貌分析
    4.4 本章小结
第5章 Fe基非晶涂层摩擦磨损性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验试样及方法
    5.3 结果与分析
        5.3.1 磨损形貌SEM分析
        5.3.2 EDS分析
        5.3.3 涂层的摩擦特性分析
        5.3.4 对磨件SEM分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]超音速火焰喷涂Fe基非晶合金涂层材料的摩擦磨损性能研究[J]. 高涵,魏先顺,梁丹丹,江浩然,应承希,沈军.  表面技术. 2018(02)
[2]海洋环境中铝合金表面改性涂层的电化学性能[J]. 李晓娟,刘栋,刘哲,李秉忠.  表面技术. 2018(01)
[3]Ti基金属玻璃复合材料的腐蚀行为[J]. 赵燕春,毛瑞鹏,袁小鹏,许丛郁,蒋建龙,孙浩,寇生中.  材料工程. 2018(01)
[4]HVOF热喷涂制备Fe基非晶合金涂层的微观结构和摩擦磨损性能研究[J]. H.H.Yao,Z.Zhou,K.Z.Tang,Z.Tan,G.H.Wang,D.Y.He,王玉.  热喷涂技术. 2017(04)
[5]铁基非晶涂层的研究进展[J]. 梁秀兵,程江波,冯源,陈永雄,徐滨士.  材料工程. 2017(09)
[6]表面热喷涂技术的研究[J]. 李帅伦.  河北农机. 2017(07)
[7]热喷涂Fe基非晶涂层耐腐蚀性与孔隙率研究进展[J]. 姜超平,刘王强.  表面技术. 2017(05)
[8]Fe基非晶涂层的形成能力及性能研究[J]. 宋晓勇,吴亚军,高守阳,王经纬,蔡辉.  热加工工艺. 2017(08)
[9]非晶Ti-B基涂层的力学和耐蚀性能研究[J]. 徐相英,葛芳芳,李朋,舒瑞,黄峰,李谋成.  中国腐蚀与防护学报. 2016(06)
[10]非晶合金的性能、形成机理及应用[J]. 李翔,吕方,陈晨,赵旭,刘芳.  有色金属材料与工程. 2016(05)

博士论文
[1]非晶涂层的制备、结构与性能研究[D]. 张诚.华中科技大学 2012
[2]含非晶涂层制备及其晶化规律研究[D]. 傅斌友.北京工业大学 2009

硕士论文
[1]非晶合金玻璃形成能力和纳米压痕蠕变行为的研究[D]. 刘为.湘潭大学 2017
[2]Fe基非晶涂层的制备及其耐磨防腐性能研究[D]. 马浩然.上海大学 2016
[3]热喷涂技术应用与发展调研分析[D]. 李君.吉林大学 2015
[4]铁基非晶合金涂层设计与制备及性能研究[D]. 卢兰志.北京工业大学 2010
[5]基于正交实验的超音速火焰喷涂Fe基涂层组织性能的研究[D]. 王翠玲.山东科技大学 2005



本文编号：3036710