真空包覆WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层热疲劳性能研究

发布时间：2021-06-05 04:25

　　本文采用柔性金属布制备技术与真空钎焊技术,在Q235基体表面制备由两种制造工艺不同的WC-10Ni颗粒组成的WC-10Ni/NiCrBSi包覆涂层。借助扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪以及金相显微镜等对包覆涂层的宏观形貌、微观结构、物相组成进行研究,通过全自动显微硬度计分析了涂层截面硬度分布,采用电子万能试验机测定了涂层与基体的结合强度,采用自制冷-热疲劳设备研究了不同温度下复合涂层热疲劳行为以及热疲劳裂纹萌生与扩展机理。研究结果表明:柔性金属布的成分配比及种类对包覆涂层成型有显著影响。柔性金属布中WC-10Ni和NiCrBSi成分配比为50%时,涂层成型最好;柔性金属布中团聚烧结法制备的WC-10Ni颗粒配比过高,涂层易开裂,而机械合金化制备的WC-10Ni颗粒配比过低,则涂层无法成型。随着钎焊温度升高,含有团聚烧结法制备的WC-10Ni颗粒的包覆涂层分层愈发明显,其结构分为表面层、硬质层和扩散层,而含有机械合金化制备的WC-10Ni颗粒的包覆涂层,随着钎焊温度升高其结构仅包含硬质层和扩散层,无表面层。团聚烧结法制备的WC-10Ni颗粒在涂层中的溶解度小于机械合金化制备的WC-10Ni... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 表面技术的国内外研究现状
        1.2.1 堆焊技术
        1.2.2 热喷涂技术
        1.2.3 激光熔覆技术
        1.2.4 真空钎焊技术
    1.3 柔性“涂层布”复合涂层国内外研究现状
    1.4 材料热疲劳性能的研究现状
    1.5 本文研究目的和内容
第2章 试验材料、方法及设备
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法及设备
        2.2.1 真空钎焊试验
        2.2.2 冷热疲劳试验
        2.2.3 微观分析
        2.2.4 宏观分析
        2.2.5 物相分析
第3章 采用两种不同WC-10Ni制备包覆涂层的工艺及性能研究
    3.1 前言
    3.2 真空钎焊WC-10Ni/NiCrBSi包覆涂层的制备
        3.2.1 WC-10Ni粉末颗粒的选择
        3.2.2 柔性“涂层布”的制备
        3.2.3 真空钎焊处理
    3.3 工艺参数对两种WC-10Ni颗粒对包覆涂层宏观形貌的影响
        3.3.1 团聚烧结WC-10Ni包覆涂层
        3.3.2 机械合金WC-10Ni包覆涂层
    3.4 工艺参数对两种WC-10Ni包覆涂层微观组织及结构的影响
        3.4.1 团聚烧结WC-10Ni包覆涂层
        3.4.2 机械合金WC-10Ni包覆涂层
        3.4.3 两种WC-10Ni/NiCrBSi涂层物相分析
    3.5 两种WC-10Ni/NiCrBSi包覆涂层力学性能的对比研究
        3.5.1 两种WC-10Ni/NiCrBSi包覆涂层截面显微硬度
        3.5.2 两种WC-10Ni/NiCrBSi包覆涂层结合强度
    3.6 本章小结
第4章 真空钎焊WC-10Ni/NiCrBSi包覆涂层热疲劳试验工艺研究
    4.1 前言
    4.2 热疲劳上限温度及下限温度停留时间的确定
    4.3 冷却介质的选择
    4.4 热疲劳上限温度的确定
        4.4.1 WC-10Ni颗粒的氧化
        4.4.2 WC-10Ni颗粒氧化反应的热力学分析
    4.5 本章小结
第5章 真空钎焊WC-10Ni/NiCrBSi包覆涂层的热疲劳裂纹的萌生与扩展研究
    5.1 前言
    5.2 不同上限温度下包覆涂层热疲劳行为
        5.2.1 包覆涂层在500℃下热疲劳行为
        5.2.2 包覆涂层在600℃下热疲劳行为
        5.2.3 包覆涂层在800℃下热疲劳行为
    5.3 包覆涂层的热疲劳行为机制
        5.3.1 热疲劳裂纹的萌生
        5.3.2 热疲劳裂纹的扩展
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：3211431