等离子熔化沉积快速成形Inconel 718基复合材料组织及性能研究

发布时间：2023-03-29 03:19

　　轻合金型材挤压模具长期工作在高接触应力高温强磨损伴随高温氧化的恶劣工况下,要求模具材料同时具备优异的高温持久强度、良好的高温耐磨减摩性能及抗氧化性能,单一材料难以满足要求,开发同时具备上述性能特点的先进复合材料成为必然选择。本文利用等离子熔化沉积快速成形技术,分别以Inconel 718-Ti 51.8-Si 18.2(wt.%),Inconel 718-Ti 44.4-Si 15.6(wt.%),Inconel 718-Ti 37-Si 13(wt.%),Inconel 718-Ti 29.6-Si 10.4-Ni 包 CaF2 10(wt.%),Inconel 718-Ti 22.2-Si 7.8-Ni 包 CaF2 20(wt.%)混合合金粉末为原料,制备了以硬度高,高温耐磨性能及抗氧化性能优异的金属硅化物Ti5Si3为增强相;以具有优异的热稳定性,在500-1000℃范围内均能起到固体润滑作用的CaF2为固体自润滑相,以Inconel 718为基体的高温合金基高温高强耐磨减摩抗氧化多相复合材料,以期满足挤压模具所需的性能要求。论文分析了复合材料的物相组成,观察了复合材料的显微组...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 材料简介
        1.2.1 镍基高温合金Inconel 718
        1.2.2 增强相Ti₅Si₃研究现状
        1.2.3 自润滑相CaF2

    1.3 等离子熔化沉积快速成形技术简介
    1.4 研究目标
    1.5 研究内容
2 试验材料和研究方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 基体材料的选择
        2.1.2 合金粉末的选择及成分配比
    2.2 等离子熔化沉积快速成形试验
        2.2.1 等离子熔化沉积快速成形试验设备
        2.2.2 等离子熔化沉积快速成形试验工艺
    2.3 显微组织分析
        2.3.1 金相试样制备
        2.3.2 物相分析
        2.3.3 组织观察
    2.4 性能测试
        2.4.1 显微硬度测试
        2.4.2 高温干滑动摩擦磨损性能测试
        2.4.3 高温氧化性能测试
    2.5 本章小结
3 显微组织及物相分析
    3.1 等离子熔化沉积Inconel 718试样
    3.2 等离子熔化沉积Inconel 718-Ti51.8-Si18.2(wt.%)试样
    3.3 等离子熔化沉积Inconel 718-Ti44.4-Si15.6(wt.%)试样
    3.4 等离子熔化沉积Inconel 718-Ti37-Si13(wt.%)试样
    3.5 等离子熔化沉积Inconel 718-Ti29.6-Si10.4-Ni包CaF₂10(wt.%)试样
    3.6 等离子熔化沉积Inconel 718-Ti22.2-Si7.8-Ni包CaF₂20(wt.%)试样
    3.7 凝固机理分析
    3.8 本章小结
4 复合材料性能测试及分析
    4.1 显微硬度测试结果与分析
    4.2 高温干滑动摩擦磨损测试结果与分析
        4.2.1 磨损失重与相对耐磨性
        4.2.2 摩擦系数
        4.2.3 磨损表面形貌
        4.2.4 磨屑形貌
        4.2.5 对磨球表面形貌
        4.2.6 磨损机理分析
    4.3 高温恒温抗氧化性能试验结果与分析
        4.3.1 氧化热力学与氧化增重动力学
        4.3.2 氧化表面组织分析
        4.3.3 氧化截面组织分析
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3773883

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