TC4表面激光熔覆AlCoCrFeNiTix高熵合金涂层组织与性能研究

发布时间：2025-01-07 02:37

　　钛合金具有比强度高、耐热、耐腐蚀等优异性能而被广泛应用于航空航天领域,特别是基于现代战机轻量化、高推重比的核心设计思想,钛合金含量已成为衡量发动机先进水平的重要标志之一。但由于钛合金本身硬度低、耐磨性差等缺点,限制了其作为关键零部件的进一步应用。多主元高熵合金具有优异的高温耐磨性能、高温抗氧化性能、耐腐蚀性能等,成为材料领域的又一研究热点。本文采用激光熔覆技术在Ti-6Al-4V（TC4）表面制备AlCoCrFeNiTix高熵合金涂层,并通过添加适量的TiB₂,以期进一步提高钛合金的表面硬度,改善其耐磨性能。实验结果表明,随着扫描速度的增加,高熵合金涂层的质量得到明显改善。显微组织由粗大的树枝状晶转变为典型的枝晶（DR）组织和枝晶间（IR）组织。涂层的显微硬度值略有降低。当激光功率P=1500W,扫描速度v=20mm/s,获得与基体达到冶金结合,无明显缺陷的高熵合金涂层。最佳参数下,AlCoCrFeNiTix高熵合金涂层由FCC+BCC双相结构组成,其中DR为富Al-Co-Ni-Ti的FCC相,IR的非共晶组织为富Fe-Cr的BCC相,共晶组织为FCC+BCC相。随...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 钛及钛合金
        1.1.1 钛及钛合金简介
        1.1.2 钛合金表面改性研究现状
    1.2 高熵合金
        1.2.1 高熵合金的定义及性能
        1.2.2 高熵合金的制备方法
        1.2.3 钛合金表面激光熔覆高熵合金涂层研究现状
    1.3 AlCoCrFeNiTix高熵合金研究现状
    1.4 本文的研究目的及研究内容
        1.4.1 研究目的及意义
        1.4.2 主要研究内容
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验材料及方法
        2.1.1 基体材料
        2.1.2 熔覆材料的选择与制备
    2.2 实验设备及熔覆工艺
    2.3 实验测试方法
        2.3.1 显微结构测试
        2.3.2 显微硬度测试
        2.3.3 耐磨性能测试
        2.3.4 高温抗氧化性能测试
第3章 激光熔覆AlCoCrFeNiTix高熵合金涂层组织与性能研究
    3.1 引言
    3.2 AlCoCrFeNiTix高熵合金涂层的显微结构
    3.3 AlCoCrFeNiTix高熵合金涂层的显微硬度分布
    3.4 AlCoCrFeNiTix高熵合金涂层的耐磨性能
    3.5 AlCoCrFeNiTix高熵合金涂层高温抗氧化性能
    3.6 本章小结
第4章 激光熔覆TiB₂/AlCoCrFeNiTix复合涂层组织与性能研究
    4.1 引言
    4.2 TiB₂/AlCoCrFeNiTix复合涂层的显微结构
    4.3 TiB₂/AlCoCrFeNiTix复合涂层的显微硬度分布
    4.4 TiB₂/AlCoCrFeNiTix复合涂层的耐磨性能
    4.5 TiB₂/AlCoCrFeNiTix复合涂层的高温抗氧化性能
    4.6 本章小结
第5章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：4024368