激光熔覆稀土及碳化钨增强Fe-Mn-Si记忆合金复合涂层
发布时间：2022-04-28 19:11
针对目前激光熔覆残余应力过大导致涂层容易开裂的问题,课题组前期开发了Fe-Mn-Si形状记忆合金涂层,该涂层通过“应力自适应特性”可释放残余组织应力及热应力,并具有良好的耐磨性及接触疲劳强度。然而,该涂层显微硬度仅有240HV0.2左右,限制了其产业化应用。本文通过micron-WC、nano-WC及Y2O3对Fe-Mn-Si形状记忆合金涂层进行掺杂改性,研究粉末成分对复合涂层组织结构与力学性能的影响,揭示涂层组织与力学性能之间的相互作用规律;探索复合涂层固溶处理后,组织结构与力学性能的演化规律;研究复凝固过程中的涂层中应力诱发马氏体相变的过程,揭示相变过程中的微观组织转变过程及机理。通过上述研究,构建一种低残余应力、高力学性能涂层可控制备的方法。首先,采用304不锈钢作为基材,在其表面激光覆micron-WC和Y2O3强化的Fe-Mn-Si记忆合金复合涂层。通过调控激光器的比能量输入,得到的最佳工艺参数为激光功率P=4 kW、扫描速度v=15 mm/s、光斑尺寸为10 mm×...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤激光器熔覆平台：(a)激光器;(b)工作区Figure2-1Fiberlasercladdingplatform:(a)laserdevice;(b)workarea
增强记忆合金的“应力自适应特性”的效应，得到耐磨性更优的涂相变过程中的组织转变及相的位相关系，揭示 Fe-Mn-Si 形状记忆理。图 2-1 光纤激光器熔覆平台：(a)激光器; (b)工作区Figure 2-1 Fiber laser cladding platform: (a) laser device; (b) work area
00#、800#、1200#、1500#、2000#粗磨后进行抛光硬度计测量涂层界面的显微维氏硬度，从涂层顶端直至测量到基材区域，为保证数据的准确性对每个到涂层的显微硬度。余应力分析于 X 射线）原理的 XSTRESS3000 型 X 射线应力仪来残余应力。该套设备由测角仪、X 射线发生装置、样、软件和电源等几部分组成。由布拉格方程 2dsinθ误差越小，因此在实验中应尽量选择较大的衍记忆合金测量的衍射角范围为 125°~135°。
【参考文献】：
期刊论文
[1]WC对激光熔覆热作模具的组织和磨损性能的影响[J]. 曹俊,卢海飞,鲁金忠,罗开玉. 中国激光. 2019(07)
[2]镜板铸件表面缺陷的激光熔覆修复工艺研究[J]. 熊瑛,朱兴元,李爱农,刘继平,吴宸超. 热加工工艺. 2019(04)
[3]激光熔覆Ni基WC复合熔覆层组织与性能的研究[J]. 赵伟,张柯,刘平,马凤仓,陈小红,刘新宽. 功能材料. 2019(01)
[4]超声振动辅助Ni60WC25粉末激光熔覆技术[J]. 高国富,郭子龙,李康,王毅,苏婷婷. 金属热处理. 2019(01)
[5]激光熔覆在再制造中的应用[J]. 赵龙海,张理,蒋晓明,郭震,刘嘉杰. 自动化应用. 2019(01)
[6]激光增材制造残余应力研究现状[J]. 杜畅,张津,连勇,袁孝民,Michael Y.Huo. 表面技术. 2019(01)
[7]激光熔覆复合涂层裂纹控制研究进展[J]. 刘海青,葛超,王志文,周伟,职山杰,成明,陈海娟. 金属热处理. 2018(08)
[8]激光熔覆CoCrAlYSiHf涂层高温氧化性研究[J]. 雍兆,花银群. 表面技术. 2018(05)
[9]Monel合金表面激光熔覆Ni基稀土合金空蚀性能[J]. 张松,武世奇,崔文东,何斯文,张春华,关锰. 稀有金属材料与工程. 2018(05)
[10]激光熔覆CoNiCrAlY高温合金格栅的高速刮削性能[J]. 张阳,黄传兵,骆丽杰,兰昊,李建保,张伟刚. 中国表面工程. 2018(02)
本文编号：3649359
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤激光器熔覆平台：(a)激光器;(b)工作区Figure2-1Fiberlasercladdingplatform:(a)laserdevice;(b)workarea
增强记忆合金的“应力自适应特性”的效应，得到耐磨性更优的涂相变过程中的组织转变及相的位相关系，揭示 Fe-Mn-Si 形状记忆理。图 2-1 光纤激光器熔覆平台：(a)激光器; (b)工作区Figure 2-1 Fiber laser cladding platform: (a) laser device; (b) work area
00#、800#、1200#、1500#、2000#粗磨后进行抛光硬度计测量涂层界面的显微维氏硬度，从涂层顶端直至测量到基材区域，为保证数据的准确性对每个到涂层的显微硬度。余应力分析于 X 射线）原理的 XSTRESS3000 型 X 射线应力仪来残余应力。该套设备由测角仪、X 射线发生装置、样、软件和电源等几部分组成。由布拉格方程 2dsinθ误差越小，因此在实验中应尽量选择较大的衍记忆合金测量的衍射角范围为 125°~135°。
【参考文献】：
期刊论文
[1]WC对激光熔覆热作模具的组织和磨损性能的影响[J]. 曹俊,卢海飞,鲁金忠,罗开玉. 中国激光. 2019(07)
[2]镜板铸件表面缺陷的激光熔覆修复工艺研究[J]. 熊瑛,朱兴元,李爱农,刘继平,吴宸超. 热加工工艺. 2019(04)
[3]激光熔覆Ni基WC复合熔覆层组织与性能的研究[J]. 赵伟,张柯,刘平,马凤仓,陈小红,刘新宽. 功能材料. 2019(01)
[4]超声振动辅助Ni60WC25粉末激光熔覆技术[J]. 高国富,郭子龙,李康,王毅,苏婷婷. 金属热处理. 2019(01)
[5]激光熔覆在再制造中的应用[J]. 赵龙海,张理,蒋晓明,郭震,刘嘉杰. 自动化应用. 2019(01)
[6]激光增材制造残余应力研究现状[J]. 杜畅,张津,连勇,袁孝民,Michael Y.Huo. 表面技术. 2019(01)
[7]激光熔覆复合涂层裂纹控制研究进展[J]. 刘海青,葛超,王志文,周伟,职山杰,成明,陈海娟. 金属热处理. 2018(08)
[8]激光熔覆CoCrAlYSiHf涂层高温氧化性研究[J]. 雍兆,花银群. 表面技术. 2018(05)
[9]Monel合金表面激光熔覆Ni基稀土合金空蚀性能[J]. 张松,武世奇,崔文东,何斯文,张春华,关锰. 稀有金属材料与工程. 2018(05)
[10]激光熔覆CoNiCrAlY高温合金格栅的高速刮削性能[J]. 张阳,黄传兵,骆丽杰,兰昊,李建保,张伟刚. 中国表面工程. 2018(02)
本文编号：3649359
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