TC21表面激光熔覆Cr元素对Ti-Ni基熔覆层组织与性能的影响
发布时间：2021-08-25 06:53
钛合金的密度是钢的一半,约为4.5 g/cm3,具有比强度高、热稳定性好、可焊性好等特点,广泛应用于航空航天、医疗器械和汽车制造等领域。然而,钛合金存在硬度低、摩擦系数高、耐磨性差的缺点,限制其应用范围,故采用表面改性技术改善钛合金表面结构。其中激光熔覆技术,改善效果最为显著。本实验将Ti、Ni粉末铺附于钛合金表面,添加不同含量的增强相,配制成混合粉末,选择合适的工艺参数,进行单道激光熔覆实验,制备出Ti-Ni基复合熔覆层。对熔覆层进行组织和性能测试,其中利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、电子探针检测熔覆层组织成分,维氏硬度计、摩擦磨损测量仪评估熔覆层的硬度和耐磨性。探究增强相对熔覆层组织与性能的影响,获得高硬度、高耐磨性的复合熔覆层,为达到提高钛合金表面硬度和耐磨性的目的提供方案。在激光熔覆Ti-Ni基中添加Cr单质,熔覆层生成TiNi、Ti2Ni、β-Ti及Cr和Ni的金属间化合物。Cr含量为8%时,硬度高达959.64 HV,约为基体的3倍,耐磨性约为基体的2.8倍,Cr元素固溶于Ni元素中,激光熔覆后熔池快速冷却,多余的Cr元素...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 钛合金简介
1.2 激光熔覆技术
1.2.1 激光熔覆工艺
1.2.2 激光熔覆材料体系
1.2.3 Ti-Ni基材料
1.3 国内外研究现状及发展动态分析
1.3.1 国内外研究现状
1.3.2 Ti-Ni基熔覆层的研究概况
1.3.3 微量元素对Ti-Ni基组织和性能的影响
1.3.4 陶瓷相对Ti-Ni基组织和性能的影响
1.4 本文主要研究内容与目的
2 实验材料及方法
2.1 实验材料
2.1.1 基体材料
2.1.2 熔覆材料及配制方法
2.2 实验设备及检测方法
2.2.1 激光熔覆过程中的保护气装置
2.2.2 激光熔覆材料的供给方式
2.2.3 熔覆层样品表征
2.2.4 熔覆层性能测试
2.3 实验方案
2.3.1 激光熔覆实验设计
2.3.2 激光熔覆实验流程图
3 Cr元素含量对Ti-Ni基熔覆层组织与性能的影响
3.1 引言
3.2 熔覆层实验结果与分析
3.2.1 熔覆层宏观形貌分析
3.2.2 熔覆层物相分析
3.2.3 熔覆层显微组织分析
3.2.4 熔覆层显微硬度分析
3.2.5 熔覆层耐磨性分析
3.3 本章小结
4 Cr_3C_2 的含量对Ti-Ni基熔覆层组织与性能的研究
4.1 引言
4.2 熔覆层实验结果与分析
4.2.1 熔覆层物相分析
4.2.2 熔覆层显微组织分析
4.2.3 熔覆层显微硬度分析
4.2.4 熔覆层耐磨性分析
4.3 本章小结
5 B对 Ti/Ni/Cr熔覆层硬度和耐磨性的影响
5.1 引言
5.2 熔覆层实验结果与分析
5.2.1 熔覆层物相分析
5.2.2 熔覆层显微组织分析
5.2.3 熔覆层硬度分析
5.2.4 熔覆层耐磨性分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔覆对钛合金性能的影响[J]. 唐洋洋,袁守谦,杨潘,杨柳,冯璐. 特种铸造及有色合金. 2018(11)
[2]TiC对激光熔覆TiC-Ti-Al涂层结构与性能的影响[J]. 贺星,王晶,孔德军,宋仁国. 金属热处理. 2018(08)
[3]TiNi基形状记忆合金合金化研究进展[J]. 吴佩泽,贺志荣,刘康凯,冯辉,杜雨青. 铸造技术. 2017(12)
[4]TiC生成方式对激光熔覆镍基涂层组织和性能的影响[J]. 迟静,李敏,王淑峰,李建楠,赵健,吴杰. 中国表面工程. 2017(04)
[5]热处理对添加少量Cr、Fe的Ti-Ni合金组织和力学性能的影响[J]. 欧阳盛,罗兵辉,李彬,高阳,曾丽舟,范文丽. 粉末冶金材料科学与工程. 2017(02)
[6]钛合金表面激光熔覆研究进展[J]. 王恩庭,李崇桂,黄茜,潘斌,黄旺华. 热加工工艺. 2016(20)
[7]钛合金表面激光熔覆Ti/Ni+Si3N4/ZrO2复合涂层组织与性能研究[J]. 余娟娟,张晓玉,马玲玲,李涵,邹龙江,张维平. 表面技术. 2016(04)
[8]激光原位合成Ti5Si3/Al3Ni2增强Al3Ti/NiTi基复合涂层的组织和摩擦学性能[J]. 余鹏程,刘秀波,陆小龙,翟永杰,乔世杰,陈瑶,石皋莲,吴少华. 应用激光. 2015(05)
[9]Ti-Ni基形状记忆合金的特性和应用研究进展[J]. 周超,贺志荣,刘琳,李旭东. 热加工工艺. 2015(14)
[10]铌对镍基合金激光熔敷层组织和显微硬度的影响[J]. 成阳,董刚,陈国喜,邓琦林. 机械工程材料. 2014(09)
博士论文
[1]Ti6A14V钛合金表面激光熔覆镍基复合涂层及增强机理研究[D]. 刘延辉.华东理工大学 2015
硕士论文
[1]钛合金表面激光熔覆SiC增强TiNi基复合涂层组织与性能的研究[D]. 孙琳.大连理工大学 2018
本文编号：3361624
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 钛合金简介
1.2 激光熔覆技术
1.2.1 激光熔覆工艺
1.2.2 激光熔覆材料体系
1.2.3 Ti-Ni基材料
1.3 国内外研究现状及发展动态分析
1.3.1 国内外研究现状
1.3.2 Ti-Ni基熔覆层的研究概况
1.3.3 微量元素对Ti-Ni基组织和性能的影响
1.3.4 陶瓷相对Ti-Ni基组织和性能的影响
1.4 本文主要研究内容与目的
2 实验材料及方法
2.1 实验材料
2.1.1 基体材料
2.1.2 熔覆材料及配制方法
2.2 实验设备及检测方法
2.2.1 激光熔覆过程中的保护气装置
2.2.2 激光熔覆材料的供给方式
2.2.3 熔覆层样品表征
2.2.4 熔覆层性能测试
2.3 实验方案
2.3.1 激光熔覆实验设计
2.3.2 激光熔覆实验流程图
3 Cr元素含量对Ti-Ni基熔覆层组织与性能的影响
3.1 引言
3.2 熔覆层实验结果与分析
3.2.1 熔覆层宏观形貌分析
3.2.2 熔覆层物相分析
3.2.3 熔覆层显微组织分析
3.2.4 熔覆层显微硬度分析
3.2.5 熔覆层耐磨性分析
3.3 本章小结
4 Cr_3C_2 的含量对Ti-Ni基熔覆层组织与性能的研究
4.1 引言
4.2 熔覆层实验结果与分析
4.2.1 熔覆层物相分析
4.2.2 熔覆层显微组织分析
4.2.3 熔覆层显微硬度分析
4.2.4 熔覆层耐磨性分析
4.3 本章小结
5 B对 Ti/Ni/Cr熔覆层硬度和耐磨性的影响
5.1 引言
5.2 熔覆层实验结果与分析
5.2.1 熔覆层物相分析
5.2.2 熔覆层显微组织分析
5.2.3 熔覆层硬度分析
5.2.4 熔覆层耐磨性分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔覆对钛合金性能的影响[J]. 唐洋洋,袁守谦,杨潘,杨柳,冯璐. 特种铸造及有色合金. 2018(11)
[2]TiC对激光熔覆TiC-Ti-Al涂层结构与性能的影响[J]. 贺星,王晶,孔德军,宋仁国. 金属热处理. 2018(08)
[3]TiNi基形状记忆合金合金化研究进展[J]. 吴佩泽,贺志荣,刘康凯,冯辉,杜雨青. 铸造技术. 2017(12)
[4]TiC生成方式对激光熔覆镍基涂层组织和性能的影响[J]. 迟静,李敏,王淑峰,李建楠,赵健,吴杰. 中国表面工程. 2017(04)
[5]热处理对添加少量Cr、Fe的Ti-Ni合金组织和力学性能的影响[J]. 欧阳盛,罗兵辉,李彬,高阳,曾丽舟,范文丽. 粉末冶金材料科学与工程. 2017(02)
[6]钛合金表面激光熔覆研究进展[J]. 王恩庭,李崇桂,黄茜,潘斌,黄旺华. 热加工工艺. 2016(20)
[7]钛合金表面激光熔覆Ti/Ni+Si3N4/ZrO2复合涂层组织与性能研究[J]. 余娟娟,张晓玉,马玲玲,李涵,邹龙江,张维平. 表面技术. 2016(04)
[8]激光原位合成Ti5Si3/Al3Ni2增强Al3Ti/NiTi基复合涂层的组织和摩擦学性能[J]. 余鹏程,刘秀波,陆小龙,翟永杰,乔世杰,陈瑶,石皋莲,吴少华. 应用激光. 2015(05)
[9]Ti-Ni基形状记忆合金的特性和应用研究进展[J]. 周超,贺志荣,刘琳,李旭东. 热加工工艺. 2015(14)
[10]铌对镍基合金激光熔敷层组织和显微硬度的影响[J]. 成阳,董刚,陈国喜,邓琦林. 机械工程材料. 2014(09)
博士论文
[1]Ti6A14V钛合金表面激光熔覆镍基复合涂层及增强机理研究[D]. 刘延辉.华东理工大学 2015
硕士论文
[1]钛合金表面激光熔覆SiC增强TiNi基复合涂层组织与性能的研究[D]. 孙琳.大连理工大学 2018
本文编号：3361624
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3361624.html
