CrN/Ni60（WC）涂镀复合涂层组织和性能研究
发布时间：2021-07-19 15:38
本论文采用氧-乙炔火焰喷焊和多弧离子镀（PVD）技术制备具有优良耐磨性能和耐腐蚀性能的CrN/Ni60（WC）复合涂层,这种CrN/Ni60（WC）复合涂层主要用于工况复杂严苛的球阀表面。实验结果表明:采用氧-乙炔火焰喷焊和多弧离子镀技术在45钢基体上制备的CrN/Ni60（WC）复合涂层具有优良的耐磨损性能和耐腐蚀性能,可以用于工况复杂的球阀表面。采用氧-乙炔火焰喷焊和多弧离子镀（PVD）技术在45钢基体上制备Ni60（WC）涂层和CrN/Ni60（WC）复合涂层,涂层中WC粉末的质量分数分别为0%,10%,20%,30%和40%。运用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）、X线衍射（XRD）等技术手段研究涂层表面形貌、组织结构、物相组成,利用维氏硬度计测量涂层侧面和正面的硬度,利用销-盘式摩擦磨损试验机测定涂层的耐磨损性能,利用电化学工作站测定涂层的耐腐蚀性能,分析实验结果可以得出如下结论:（1）Ni60涂层在Si,Cr,Fe与Ni和B形成的Fe Ni3,Cr B,BFe,Cr1.2Ni2.88等中间相的强化作用下,具有较高硬度;低载荷下,Ni60涂层主要磨损机制为...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 镍基涂层国内外研究现状
1.2.2 WC涂层国内外研究现状
1.2.3 CrN薄膜国内外研究现状
1.3 本课题选题意义和研究内容
1.3.1 选题意义
1.3.2 研究内容
第2章 涂层制备及实验方法
2.1 实验方案
2.1.1 复合涂层组织结构分析及硬度测试
2.1.2 涂层摩擦磨损实验
2.1.3 涂层腐蚀测试实验方案
2.2 实验材料
2.3 实验方法
2.3.1 涂层制备
2.3.2 摩擦实验
2.3.3 腐蚀实验
2.3.4 性能检测实验
2.4 本章小结
第3章 复合涂层组织及力学性能
3.1 实验材料及方法
3.2 涂层表面组织及分析
3.2.1 涂层表面形貌
3.2.2 涂层表面元素分析
3.2.3 涂层物相分析
3.3 涂层截面组织及分析
3.3.1 涂层截面形貌
3.3.2 涂层截面元素分析
3.4 涂层力学性能
3.4.1 涂层表面硬度
3.4.2 涂层截面硬度
3.5 分析和讨论
3.5.1 Ni60（WC）涂层组织结构与力学性能分析
3.5.2 CrN/Ni60(WC)复合涂层组织结构与力学性能分析
3.6 本章小结
第4章 复合涂层摩擦性能
4.1 摩擦磨损测试技术
4.2 实验材料及方法
4.3 实验结果
4.3.1 复合涂层质量变化
4.3.2 复合涂层摩擦系数
4.3.3 复合涂层摩擦形貌
4.4 分析与讨论
4.4.1 Ni60（WC）涂层组织与耐磨损性能分析
4.4.2 CrN/Ni60（WC）复合涂层组织与耐磨损性能分析
4.5 本章小结
第5章 复合涂层电化学腐蚀性能
5.1 腐蚀电化学概述
5.2 实验材料及方法
5.3 实验结果
5.3.1 Ni60（WC）涂层在 5%H2SO4溶液中腐蚀行为
5.3.2 CrN/Ni60（WC）复合涂层涂层在 5%H2SO4溶液中腐蚀行为
5.4 分析和讨论
5.4.1 Ni60（WC）涂层耐腐蚀性能分析
5.4.2 CrN/Ni60（WC）涂层耐腐蚀性能分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴向磁场对电弧离子镀CrN薄膜显微组织及耐腐蚀性能的影响[J]. 赵彦辉,李天书,于宝海,肖金泉,林国强. 中国有色金属学报. 2015(08)
[2]TiN、TiCN和CrN涂层在海水环境下的摩擦学性能[J]. 单磊,王永欣,李金龙,陈建敏. 中国表面工程. 2013(06)
[3]等离子喷焊镍基合金耐磨性能研究[J]. 孙兵,权高峰,李达. 电焊机. 2012(05)
[4]轴对称磁场对电弧离子镀TiN薄膜结构及摩擦性能的影响[J]. 肖金泉,郎文昌,赵彦辉,宫骏,孙超,闻立时. 金属学报. 2011(05)
[5]不同轰击能量下CrN硬质薄膜的生长方式和择优取向变化[J]. 梁柔,徐雪波,鲍明东,江利. 兵器材料科学与工程. 2011(02)
[6]CrN薄膜的制备及其抗氧化性的研究[J]. 赵广彬,曹晓英,栾道成,陈甥怡. 工具技术. 2011(02)
[7]氧分压对射频磁控溅射制备氧化锌薄膜光电学性质的影响[J]. 彭福川,林丽梅,郑卫峰,盖荣权,赖发春. 福建师范大学学报(自然科学版). 2011(01)
[8]直流磁控反应溅射法制备的钒氧化物薄膜及其光谱研究[J]. 李莉莎,崔海宁,姜振益. 光谱学与光谱分析. 2011(01)
[9]直流磁控溅射制备AlN薄膜的结构和表面粗糙度[J]. 邹文祥,赖珍荃,刘文兴. 光子学报. 2011(01)
[10]靶流对磁控溅射CrN金属双极板耐腐蚀性能的影响[J]. 谭俊,邢汝鑫,钱耀川. 核技术. 2011(01)
博士论文
[1]WC-Co硬质合金的微波烧结制备研究[D]. 鲍瑞.中南大学 2013
[2]重熔时间及涂层厚度对火焰热喷涂件疲劳性能的影响[D]. 赵志平.兰州理工大学 2013
[3]PVD氮化物涂层的高温摩擦磨损特性及机理研究[D]. 刘爱华.山东大学 2012
[4]PVD氮化物涂层的冲蚀磨损特性及机理的研究[D]. 吴凤芳.山东大学 2011
[5]等离子弧焊接过程的数值模拟[D]. 殷凤良.天津大学 2007
硕士论文
[1]Ni60粉末喂料的制备及性能表征[D]. 李洋.华南理工大学 2014
[2]氮化铬（CrN，Cr2N）粉末制备研究[D]. 马壮.辽宁科技大学 2014
[3]HIPIMS技术制备CrN涂层及其结构与力学性能的研究[D]. 夏飞.广东工业大学 2014
[4]铸件表面缺陷等离子喷焊与堆焊修复研究[D]. 单长龙.吉林大学 2013
[5]反应磁控溅射法沉积的CrN基涂层组织结构及其性能研究[D]. 张豪.江西科技师范大学 2013
[6]WC/Co基热喷涂粉末与涂层制备及其性能的研究[D]. 向锦涛.湖南大学 2012
[7]45钢表面激光熔覆镍基复合涂层的组织与性能研究[D]. 张忠.昆明理工大学 2012
[8]超声波对激光熔覆Ni60B及WC/Ni60B涂层的影响研究[D]. 曹亚男.广东工业大学 2012
[9]HVOF用高性能硬质合金喷涂粉末的制备技术及其基础理论研究[D]. 贡太敏.中南大学 2012
[10]不锈钢激光熔覆Mo2C/Co基合金涂层组织与性能研究[D]. 李晓康.兰州理工大学 2012
本文编号：3290959
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 镍基涂层国内外研究现状
1.2.2 WC涂层国内外研究现状
1.2.3 CrN薄膜国内外研究现状
1.3 本课题选题意义和研究内容
1.3.1 选题意义
1.3.2 研究内容
第2章 涂层制备及实验方法
2.1 实验方案
2.1.1 复合涂层组织结构分析及硬度测试
2.1.2 涂层摩擦磨损实验
2.1.3 涂层腐蚀测试实验方案
2.2 实验材料
2.3 实验方法
2.3.1 涂层制备
2.3.2 摩擦实验
2.3.3 腐蚀实验
2.3.4 性能检测实验
2.4 本章小结
第3章 复合涂层组织及力学性能
3.1 实验材料及方法
3.2 涂层表面组织及分析
3.2.1 涂层表面形貌
3.2.2 涂层表面元素分析
3.2.3 涂层物相分析
3.3 涂层截面组织及分析
3.3.1 涂层截面形貌
3.3.2 涂层截面元素分析
3.4 涂层力学性能
3.4.1 涂层表面硬度
3.4.2 涂层截面硬度
3.5 分析和讨论
3.5.1 Ni60（WC）涂层组织结构与力学性能分析
3.5.2 CrN/Ni60(WC)复合涂层组织结构与力学性能分析
3.6 本章小结
第4章 复合涂层摩擦性能
4.1 摩擦磨损测试技术
4.2 实验材料及方法
4.3 实验结果
4.3.1 复合涂层质量变化
4.3.2 复合涂层摩擦系数
4.3.3 复合涂层摩擦形貌
4.4 分析与讨论
4.4.1 Ni60（WC）涂层组织与耐磨损性能分析
4.4.2 CrN/Ni60（WC）复合涂层组织与耐磨损性能分析
4.5 本章小结
第5章 复合涂层电化学腐蚀性能
5.1 腐蚀电化学概述
5.2 实验材料及方法
5.3 实验结果
5.3.1 Ni60（WC）涂层在 5%H2SO4溶液中腐蚀行为
5.3.2 CrN/Ni60（WC）复合涂层涂层在 5%H2SO4溶液中腐蚀行为
5.4 分析和讨论
5.4.1 Ni60（WC）涂层耐腐蚀性能分析
5.4.2 CrN/Ni60（WC）涂层耐腐蚀性能分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴向磁场对电弧离子镀CrN薄膜显微组织及耐腐蚀性能的影响[J]. 赵彦辉,李天书,于宝海,肖金泉,林国强. 中国有色金属学报. 2015(08)
[2]TiN、TiCN和CrN涂层在海水环境下的摩擦学性能[J]. 单磊,王永欣,李金龙,陈建敏. 中国表面工程. 2013(06)
[3]等离子喷焊镍基合金耐磨性能研究[J]. 孙兵,权高峰,李达. 电焊机. 2012(05)
[4]轴对称磁场对电弧离子镀TiN薄膜结构及摩擦性能的影响[J]. 肖金泉,郎文昌,赵彦辉,宫骏,孙超,闻立时. 金属学报. 2011(05)
[5]不同轰击能量下CrN硬质薄膜的生长方式和择优取向变化[J]. 梁柔,徐雪波,鲍明东,江利. 兵器材料科学与工程. 2011(02)
[6]CrN薄膜的制备及其抗氧化性的研究[J]. 赵广彬,曹晓英,栾道成,陈甥怡. 工具技术. 2011(02)
[7]氧分压对射频磁控溅射制备氧化锌薄膜光电学性质的影响[J]. 彭福川,林丽梅,郑卫峰,盖荣权,赖发春. 福建师范大学学报(自然科学版). 2011(01)
[8]直流磁控反应溅射法制备的钒氧化物薄膜及其光谱研究[J]. 李莉莎,崔海宁,姜振益. 光谱学与光谱分析. 2011(01)
[9]直流磁控溅射制备AlN薄膜的结构和表面粗糙度[J]. 邹文祥,赖珍荃,刘文兴. 光子学报. 2011(01)
[10]靶流对磁控溅射CrN金属双极板耐腐蚀性能的影响[J]. 谭俊,邢汝鑫,钱耀川. 核技术. 2011(01)
博士论文
[1]WC-Co硬质合金的微波烧结制备研究[D]. 鲍瑞.中南大学 2013
[2]重熔时间及涂层厚度对火焰热喷涂件疲劳性能的影响[D]. 赵志平.兰州理工大学 2013
[3]PVD氮化物涂层的高温摩擦磨损特性及机理研究[D]. 刘爱华.山东大学 2012
[4]PVD氮化物涂层的冲蚀磨损特性及机理的研究[D]. 吴凤芳.山东大学 2011
[5]等离子弧焊接过程的数值模拟[D]. 殷凤良.天津大学 2007
硕士论文
[1]Ni60粉末喂料的制备及性能表征[D]. 李洋.华南理工大学 2014
[2]氮化铬（CrN，Cr2N）粉末制备研究[D]. 马壮.辽宁科技大学 2014
[3]HIPIMS技术制备CrN涂层及其结构与力学性能的研究[D]. 夏飞.广东工业大学 2014
[4]铸件表面缺陷等离子喷焊与堆焊修复研究[D]. 单长龙.吉林大学 2013
[5]反应磁控溅射法沉积的CrN基涂层组织结构及其性能研究[D]. 张豪.江西科技师范大学 2013
[6]WC/Co基热喷涂粉末与涂层制备及其性能的研究[D]. 向锦涛.湖南大学 2012
[7]45钢表面激光熔覆镍基复合涂层的组织与性能研究[D]. 张忠.昆明理工大学 2012
[8]超声波对激光熔覆Ni60B及WC/Ni60B涂层的影响研究[D]. 曹亚男.广东工业大学 2012
[9]HVOF用高性能硬质合金喷涂粉末的制备技术及其基础理论研究[D]. 贡太敏.中南大学 2012
[10]不锈钢激光熔覆Mo2C/Co基合金涂层组织与性能研究[D]. 李晓康.兰州理工大学 2012
本文编号：3290959
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