球墨铸铁热轧辊表面激光合金化性能研究
发布时间：2021-05-19 08:13
冶金热轧辊是钢材生产的重要工具,是决定钢材质量的重要消耗性部件,但是其工作条件较为严苛,在使用过程中容易出现辊面开裂、变形等问题。而激光合金化作为一种高效环保的表面强化技术,其最大的优点是可以制备致密的冶金结合涂层,从而改善基体的使用性能。本文使用激光合金化技术在球墨铸铁热轧辊基体表面制备了铁基、镍基和钴基三种合金化层,并通过在合金化过程中改变激光扫描速度来制备不同成分的合金化层,系统地研究了扫描速度的变化对合金化层微观组织、物相、硬度以及磨损性能的影响。研究结果如下:1.Fe基合金化层主要由γ-Fe固溶体、Fe5C2、Fe3C相组成,且随着扫描速度的增加,γ-Fe含量下降,Fe3C相含量上升。Ni基合金化层主要由NiCx、γ-Ni和Fe3C相组成。随着扫描速度的增加,γ-Ni相含量下降,NiCx相的含量上升。而Co基合金化层主要由CoCx、γ-Co和Fe3C相组成,且随着扫描速度增加,γ-...
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 冶金热轧辊的使用概况
1.2.1 热轧辊的工作条件及其选材
1.2.2 热轧辊失效形式
1.2.3 热轧辊常规表面强化技术
1.3 激光表面改性技术
1.4 激光表面合金化
1.4.1 激光合金化原理
1.4.2 激光能量密度
1.4.3 激光扫描速度
1.5 激光合金化粉末
1.5.1 自熔性金属合金化粉末
1.5.2 陶瓷复合合金化粉末
1.6 本文研究内容及意义
第二章 实验设备及实验方法
2.1 实验设备简述
2.2 涂层制备
2.2.1 基体材料
2.2.2 粉末材料
2.2.3 实验参数
2.2.4 制备过程
2.3 涂层检测
2.3.1 形貌和组织结构表征
2.3.2 性能检测
第三章 扫描速度对Fe基合金化层组织及性能的影响
3.1 扫描速度对合金化层成型质量的影响
3.2 合金化层物相分析
3.3 合金化层显微组织分析
3.4 合金化层硬度分析
3.5 合金化层磨损性能分析
3.5.1 常温摩擦磨损性能
3.5.2 高温摩擦磨损性能
3.6 本章小结
第四章 扫描速度对Ni基合金化层组织及性能的影响
4.1 扫描速度对合金化层成型质量的影响
4.2 合金化层物相分析
4.3 合金化层显微组织分析
4.4 合金化层硬度分析
4.5 合金化层磨损性能分析
4.5.1 常温摩擦磨损性能
4.5.2 高温摩擦磨损性能
4.6 本章小结
第五章 扫描速度对Co基合金化层组织及性能的影响
5.1 扫描速度对合金化层成型质量的影响
5.2 合金化层物相分析
5.3 合金化层显微组织分析
5.4 合金化层硬度分析
5.5 合金化层摩擦磨损性能分析
5.5.1 常温摩擦磨损性能
5.5.2 高温摩擦磨损性能
5.6 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光合金化Ni-W-Si涂层的组织与性能研究[J]. 卢云龙,张培磊,马凯,于治水,闫华,李崇桂. 稀有金属材料与工程. 2016(02)
[2]球墨铸铁轧辊的光纤激光合金化性能[J]. 徐国建,李宏利,邢飞,普雄鹰,陈常义,聂丽丽,沓名宗春. 沈阳工业大学学报. 2015(01)
[3]铝合金表面添加稀土激光熔覆Ni基WC金属陶瓷涂层研究[J]. 汪新衡,钱书琨,刘安民,张蓉,朱航生. 热加工工艺. 2014(04)
[4]5056铝合金/镀锌钢预置涂粉激光熔钎焊组织及性能研究[J]. 余淑荣,蒋锴,樊丁. 机械工程学报. 2014(12)
[5]冷轧轧辊剥落原因及防范措施[J]. 华长辉,蒋焱. 鄂钢科技. 2013(04)
[6]AZ31B镁合金表面Al-Cu粉末激光合金化工艺[J]. 丁阳喜,廖芳蓉,孙晓龙. 轻合金加工技术. 2013(09)
[7]Ti6Al4V激光焊接接头非均匀梯度特征研究现状[J]. 董丽娜,张建勋. 稀有金属材料与工程. 2013(03)
[8]QT-500球墨铸铁表面激光熔覆镍基合金的组织与性能[J]. 李养良,潘东,甘春飞,盛永奇,周贤良. 金属热处理. 2012(02)
[9]激光合金化提高轧辊耐磨性的应用研究[J]. 李宝灵,冯树强,刘旭红,温宗胤,孙荣敏. 应用激光. 2012(01)
[10]激光堆焊Co基合金与VC混合粉末组织和性能[J]. 徐国建,殷德洋,杭争翔,张伟. 沈阳工业大学学报. 2012(01)
博士论文
[1]带钢边部缺陷在轧制过程中的开裂行为研究[D]. 闫玉曦.华东理工大学 2014
[2]铝合金光纤激光及其复合焊接的等离子体行为与工艺研究[D]. 王军.华中科技大学 2012
[3]球墨铸铁高温塑性变形行为研究及其应用[D]. 齐凯.大连理工大学 2009
[4]激光熔覆原位合成陶瓷相增强Fe基熔覆层研究[D]. 杜宝帅.山东大学 2009
[5]冶金热轧辊材料的激光表面合金化与直接沉积成型[D]. 孙桂芳.东北大学 2009
硕士论文
[1]Al2O3颗粒增强Ni60A复合涂层组织与耐磨性能研究[D]. 蔡龙龙.兰州理工大学 2016
[2]轧辊表面激光合金化材料制备与性能分析[D]. 丁春.苏州大学 2014
[3]激光表面处理球墨铸铁轧辊的性能研究[D]. 董士龙.沈阳工业大学 2014
[4]夹送辊激光处理的工艺优化与组织性能研究[D]. 王学伟.东北大学 2012
[5]冶金轧辊堆焊层表面开裂失效分析及其有限元分析[D]. 郭小燕.大连海事大学 2011
[6]激光亚微米陶瓷合金化涂层的组织及性能研究[D]. 徐晶.河南科技大学 2009
[7]镍基合金粉末的激光熔覆焊接性能研究[D]. 邱强强.长春理工大学 2009
[8]轧辊表面激光合金化的研究[D]. 周君华.东北大学 2008
本文编号：3195440
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 冶金热轧辊的使用概况
1.2.1 热轧辊的工作条件及其选材
1.2.2 热轧辊失效形式
1.2.3 热轧辊常规表面强化技术
1.3 激光表面改性技术
1.4 激光表面合金化
1.4.1 激光合金化原理
1.4.2 激光能量密度
1.4.3 激光扫描速度
1.5 激光合金化粉末
1.5.1 自熔性金属合金化粉末
1.5.2 陶瓷复合合金化粉末
1.6 本文研究内容及意义
第二章 实验设备及实验方法
2.1 实验设备简述
2.2 涂层制备
2.2.1 基体材料
2.2.2 粉末材料
2.2.3 实验参数
2.2.4 制备过程
2.3 涂层检测
2.3.1 形貌和组织结构表征
2.3.2 性能检测
第三章 扫描速度对Fe基合金化层组织及性能的影响
3.1 扫描速度对合金化层成型质量的影响
3.2 合金化层物相分析
3.3 合金化层显微组织分析
3.4 合金化层硬度分析
3.5 合金化层磨损性能分析
3.5.1 常温摩擦磨损性能
3.5.2 高温摩擦磨损性能
3.6 本章小结
第四章 扫描速度对Ni基合金化层组织及性能的影响
4.1 扫描速度对合金化层成型质量的影响
4.2 合金化层物相分析
4.3 合金化层显微组织分析
4.4 合金化层硬度分析
4.5 合金化层磨损性能分析
4.5.1 常温摩擦磨损性能
4.5.2 高温摩擦磨损性能
4.6 本章小结
第五章 扫描速度对Co基合金化层组织及性能的影响
5.1 扫描速度对合金化层成型质量的影响
5.2 合金化层物相分析
5.3 合金化层显微组织分析
5.4 合金化层硬度分析
5.5 合金化层摩擦磨损性能分析
5.5.1 常温摩擦磨损性能
5.5.2 高温摩擦磨损性能
5.6 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光合金化Ni-W-Si涂层的组织与性能研究[J]. 卢云龙,张培磊,马凯,于治水,闫华,李崇桂. 稀有金属材料与工程. 2016(02)
[2]球墨铸铁轧辊的光纤激光合金化性能[J]. 徐国建,李宏利,邢飞,普雄鹰,陈常义,聂丽丽,沓名宗春. 沈阳工业大学学报. 2015(01)
[3]铝合金表面添加稀土激光熔覆Ni基WC金属陶瓷涂层研究[J]. 汪新衡,钱书琨,刘安民,张蓉,朱航生. 热加工工艺. 2014(04)
[4]5056铝合金/镀锌钢预置涂粉激光熔钎焊组织及性能研究[J]. 余淑荣,蒋锴,樊丁. 机械工程学报. 2014(12)
[5]冷轧轧辊剥落原因及防范措施[J]. 华长辉,蒋焱. 鄂钢科技. 2013(04)
[6]AZ31B镁合金表面Al-Cu粉末激光合金化工艺[J]. 丁阳喜,廖芳蓉,孙晓龙. 轻合金加工技术. 2013(09)
[7]Ti6Al4V激光焊接接头非均匀梯度特征研究现状[J]. 董丽娜,张建勋. 稀有金属材料与工程. 2013(03)
[8]QT-500球墨铸铁表面激光熔覆镍基合金的组织与性能[J]. 李养良,潘东,甘春飞,盛永奇,周贤良. 金属热处理. 2012(02)
[9]激光合金化提高轧辊耐磨性的应用研究[J]. 李宝灵,冯树强,刘旭红,温宗胤,孙荣敏. 应用激光. 2012(01)
[10]激光堆焊Co基合金与VC混合粉末组织和性能[J]. 徐国建,殷德洋,杭争翔,张伟. 沈阳工业大学学报. 2012(01)
博士论文
[1]带钢边部缺陷在轧制过程中的开裂行为研究[D]. 闫玉曦.华东理工大学 2014
[2]铝合金光纤激光及其复合焊接的等离子体行为与工艺研究[D]. 王军.华中科技大学 2012
[3]球墨铸铁高温塑性变形行为研究及其应用[D]. 齐凯.大连理工大学 2009
[4]激光熔覆原位合成陶瓷相增强Fe基熔覆层研究[D]. 杜宝帅.山东大学 2009
[5]冶金热轧辊材料的激光表面合金化与直接沉积成型[D]. 孙桂芳.东北大学 2009
硕士论文
[1]Al2O3颗粒增强Ni60A复合涂层组织与耐磨性能研究[D]. 蔡龙龙.兰州理工大学 2016
[2]轧辊表面激光合金化材料制备与性能分析[D]. 丁春.苏州大学 2014
[3]激光表面处理球墨铸铁轧辊的性能研究[D]. 董士龙.沈阳工业大学 2014
[4]夹送辊激光处理的工艺优化与组织性能研究[D]. 王学伟.东北大学 2012
[5]冶金轧辊堆焊层表面开裂失效分析及其有限元分析[D]. 郭小燕.大连海事大学 2011
[6]激光亚微米陶瓷合金化涂层的组织及性能研究[D]. 徐晶.河南科技大学 2009
[7]镍基合金粉末的激光熔覆焊接性能研究[D]. 邱强强.长春理工大学 2009
[8]轧辊表面激光合金化的研究[D]. 周君华.东北大学 2008
本文编号：3195440
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3195440.html
