M50钢强流脉冲电子束Mo合金化层组织与高温摩擦性能研究
发布时间：2021-09-04 18:16
Mo元素因具有强度高、热膨胀系数小等优势,常作为涂层或合金化层附于基体表面,以增强基体表面的硬度、耐磨等性能。制备Mo合金化层的方法有很多种,其中镀膜与电子束辐照相结合的方法因得到的合金化层具有膜基熔合充分、热影响区小、不引入其他杂质元素等优点而被广泛使用,故本实验采用磁控溅射镀膜与强流脉冲电子束辐照相结合的方式,在M50钢表面制备Mo合金化层,并研究合金化层的组织结构和高温摩擦性能。采用预先测定的沉积速率（工作功率:50 W,工作时间:30 min,工作气压:1.5 Pa）和辐照参数（加速电压:27 kV,工作气压:0.06 Pa,辐照次数:100次）在M50钢表面制备Mo合金化层,并研究电子束辐照和回火处理对合金化层表面形貌、截面组织、物相组成、纳米硬度及残余应力的影响。研究结果显示:预镀层表面光滑、平坦,厚度和元素分布均匀。经过表面合金化后,合金化层表面较为平整,只存在极少的熔坑,同时合金化层存在多层结构,由表及里分别为完全重熔层、热影响层和基体;结合相组成和显微组织结果表明,完全重熔层存在两层结构,表层主要由Fe-Mo固溶体与少量奥氏体组成,并且还存在少数的孪晶奥氏体,次表层由...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
强流脉冲电子束工作示意图
四个部分组成。电子枪相当于充满等离子体的爆发式发射阴极二极管；高压电脉冲发生器及高电压直流电源是由电容和加速电压脉冲组成；控制系统有计算机控制，主要控制电容充电和电源同步等过程；电源系统有放电电源、电磁电源和启动装置三部分组成。a)高压电脉冲发生器 b) 电子枪 c) 控制柜
-12-c) 高倍表面形貌 d) 高倍表面形貌图 2-4 加速电压为 30 kV 辐照 100 次后的 M50 钢的表面形貌Fig.2-4 Surface morphology of M50 steel after irradiation for 100 times at accelerationvoltage of 30 kV2.3.4 磁控溅射沉积本实验所得到的表面合金化的预镀层是采用磁控溅射真空沉积的方式。磁控溅射沉积预镀层时，选用 Ar 气作为溅射气体，基体偏压为 0，。首先在基体沉积预镀层前需要测试该设备的沉积速率，本实验将预先切割好的 Si 片作为基体以测量预镀层的沉积速率，沉积后将镀完膜的 Si 片用玻璃刀切断，在扫描电镜下测量预定时间内预镀层的厚度，从而判断该设备的沉积速率。预镀层
【参考文献】：
期刊论文
[1]M50高温轴承钢表面TiN涂层与镀银层对磨的摩擦特性[J]. 葛泉江,张兴洪,马欣新,陈雄刚,唐光泽. 航空制造技术. 2017(Z2)
[2]YG8硬质合金强流脉冲电子束表面改性层的组织和性能[J]. 徐洋,刘聪,张波,杨帅,郝胜智. 金属热处理. 2017(11)
[3]汽车用钛合金表面双辉等离子Mo合金化层的制备及其摩擦磨损性能[J]. 张慧芳. 材料保护. 2017(06)
[4]回火对强流脉冲电子束辐照M50钢重熔层耐蚀性能的影响[J]. 贾甜甜,徐芳君,张忠忠,邓坤坤,聂凯波. 金属热处理. 2016(07)
[5]航空发动机钛火试验技术研究新进展[J]. 弭光宝,黄旭,曹京霞,曹春晓. 航空材料学报. 2016(03)
[6]电子束熔覆涂层表面改性技术的研究[J]. 李行,刘海浪,黄以平,段君伟,于海华,万里. 铸造技术. 2015(06)
[7]304不锈钢表面Mo合金化改性层组织结构及耐磨性研究[J]. 刘成松,秦林,李翠玲,尹研,贾亚斌,郭丽丽. 表面技术. 2014(05)
[8]碳化钨涂层高温摩擦磨损行为[J]. 闫玉涛,廉巨龙,徐元军,孙志礼. 东北大学学报(自然科学版). 2014(06)
[9]球墨铸铁电子束扫描表面淬火温度场仿真与实验验证[J]. 魏德强,赵运庆,王荣,易云志. 材料热处理学报. 2013(09)
[10]超音速等离子喷涂NiCr-Cr3C2/Mo复合涂层的高温摩擦磨损性能[J]. 郭永明,李绪强,王海军,刘明. 中国表面工程. 2012(05)
博士论文
[1]M50钢强流脉冲电子束辐照Ta和Cr合金化层组织与性能[D]. 罗甸.哈尔滨工业大学 2017
[2]强流脉冲电子束辐照M50钢表层组织与性能研究[D]. 徐芳君.哈尔滨工业大学 2012
[3]二硅化钼的高温摩擦学特性及其磨损率预测[D]. 胡小平.武汉理工大学 2010
[4]强流脉冲电子束材料改性机制及数值模拟[D]. 秦颖.大连理工大学 2004
[5]模具钢电子束表面改性及应用基础研究[D]. 吴爱民.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]M50钢强流脉冲电子束辐照多元合金化层的组织和性能[D]. 张阁阁.哈尔滨工业大学 2018
[2]V、Mo、Si对ZG1Cr10MoNiVNbN钢的组织和性能的影响[D]. 刘俊峰.哈尔滨理工大学 2018
[3]回火对HCPEB辐照45钢表层组织与性能的影响[D]. 贾甜甜.太原理工大学 2017
[4]M50T钢组织与碳化物控制及机制研究[D]. 韩娇.昆明理工大学 2015
本文编号：3383767
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
强流脉冲电子束工作示意图
四个部分组成。电子枪相当于充满等离子体的爆发式发射阴极二极管；高压电脉冲发生器及高电压直流电源是由电容和加速电压脉冲组成；控制系统有计算机控制，主要控制电容充电和电源同步等过程；电源系统有放电电源、电磁电源和启动装置三部分组成。a)高压电脉冲发生器 b) 电子枪 c) 控制柜
-12-c) 高倍表面形貌 d) 高倍表面形貌图 2-4 加速电压为 30 kV 辐照 100 次后的 M50 钢的表面形貌Fig.2-4 Surface morphology of M50 steel after irradiation for 100 times at accelerationvoltage of 30 kV2.3.4 磁控溅射沉积本实验所得到的表面合金化的预镀层是采用磁控溅射真空沉积的方式。磁控溅射沉积预镀层时，选用 Ar 气作为溅射气体，基体偏压为 0，。首先在基体沉积预镀层前需要测试该设备的沉积速率，本实验将预先切割好的 Si 片作为基体以测量预镀层的沉积速率，沉积后将镀完膜的 Si 片用玻璃刀切断，在扫描电镜下测量预定时间内预镀层的厚度，从而判断该设备的沉积速率。预镀层
【参考文献】：
期刊论文
[1]M50高温轴承钢表面TiN涂层与镀银层对磨的摩擦特性[J]. 葛泉江,张兴洪,马欣新,陈雄刚,唐光泽. 航空制造技术. 2017(Z2)
[2]YG8硬质合金强流脉冲电子束表面改性层的组织和性能[J]. 徐洋,刘聪,张波,杨帅,郝胜智. 金属热处理. 2017(11)
[3]汽车用钛合金表面双辉等离子Mo合金化层的制备及其摩擦磨损性能[J]. 张慧芳. 材料保护. 2017(06)
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[5]航空发动机钛火试验技术研究新进展[J]. 弭光宝,黄旭,曹京霞,曹春晓. 航空材料学报. 2016(03)
[6]电子束熔覆涂层表面改性技术的研究[J]. 李行,刘海浪,黄以平,段君伟,于海华,万里. 铸造技术. 2015(06)
[7]304不锈钢表面Mo合金化改性层组织结构及耐磨性研究[J]. 刘成松,秦林,李翠玲,尹研,贾亚斌,郭丽丽. 表面技术. 2014(05)
[8]碳化钨涂层高温摩擦磨损行为[J]. 闫玉涛,廉巨龙,徐元军,孙志礼. 东北大学学报(自然科学版). 2014(06)
[9]球墨铸铁电子束扫描表面淬火温度场仿真与实验验证[J]. 魏德强,赵运庆,王荣,易云志. 材料热处理学报. 2013(09)
[10]超音速等离子喷涂NiCr-Cr3C2/Mo复合涂层的高温摩擦磨损性能[J]. 郭永明,李绪强,王海军,刘明. 中国表面工程. 2012(05)
博士论文
[1]M50钢强流脉冲电子束辐照Ta和Cr合金化层组织与性能[D]. 罗甸.哈尔滨工业大学 2017
[2]强流脉冲电子束辐照M50钢表层组织与性能研究[D]. 徐芳君.哈尔滨工业大学 2012
[3]二硅化钼的高温摩擦学特性及其磨损率预测[D]. 胡小平.武汉理工大学 2010
[4]强流脉冲电子束材料改性机制及数值模拟[D]. 秦颖.大连理工大学 2004
[5]模具钢电子束表面改性及应用基础研究[D]. 吴爱民.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]M50钢强流脉冲电子束辐照多元合金化层的组织和性能[D]. 张阁阁.哈尔滨工业大学 2018
[2]V、Mo、Si对ZG1Cr10MoNiVNbN钢的组织和性能的影响[D]. 刘俊峰.哈尔滨理工大学 2018
[3]回火对HCPEB辐照45钢表层组织与性能的影响[D]. 贾甜甜.太原理工大学 2017
[4]M50T钢组织与碳化物控制及机制研究[D]. 韩娇.昆明理工大学 2015
本文编号：3383767
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