17-4PH不锈钢感应熔覆Ni60-WC复合涂层的工艺研究

发布时间：2017-10-15 07:21

  本文关键词：17-4PH不锈钢感应熔覆Ni60-WC复合涂层的工艺研究

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【摘要】：本文通过超音速火焰喷涂-感应熔覆的方法在17-4PH不锈钢方形试样以及圆柱形试样表面分别制备Ni60-WC复合涂层,考察了熔覆电流、预热电流、移动速度以及涂覆材料颗粒状态等对熔覆层结构状态、熔覆层缺陷、致密程度、与基体结合质量、相组成、表面粗糙度和涂层微观硬度等的影响。实验结果表明：随着熔覆电流的增加,涂层中的层状结构逐渐消失,涂层内部孔洞逐渐减少,组织逐渐致密,涂层与基体之间界面结合逐渐增强,由喷涂时的半机械-半冶金结合,变为冶金结合。随着熔覆电流的逐渐增大,圆柱形试样熔覆后的粗糙度值和表面硬度均有逐渐变小的趋势；方形试样的表面粗糙度值呈现先增大后减小的规律,表面硬度有所降低。对不同移动速度的熔覆试样研究表明：移动速度小的熔覆试样涂层中的层状结构消失,涂层内部孔洞减少,组织致密,涂层与基体之间界面结合变为冶金结合。移动速度小的表面粗糙度值和表面硬度较小。对不同颗粒度的原始粉末覆层材料的研究表明：颗粒越细小,形成的熔覆层组织越均匀,越致密,试样的表面粗糙度值越小。预热对感应熔覆有一定影响,预热后立即重熔的熔覆效果较好,熔覆层组织更均匀致密。预热之后立即重熔的表面粗糙度值小。研究还表明：经过感应熔覆的涂层物相与涂覆前的粉末物相相同,熔覆前后的涂层材料的物相都没有发生改变,主要是由y-Ni、WC、 FeNi3、Cr23C6、Cr3C2、FexNi23-xB6、Ni3Si和Cr7C3等相组成,但衍射峰强度有所改变,说明各析出相的相对含量有所改变。熔覆层的显微硬度明显高于17-4PH不锈钢的基体硬度,大约是基体硬度的3-5倍。感应熔覆对基体的热影响较小。熔覆电流、预热电流、移动速度、粉末粒度等工艺参数的影响对于制定Ni60-WC复合涂层的最佳制备工艺提供了可靠的实验基础,从而进一步证明感应熔覆是Ni60-WC复合涂层的致密化的一种极其有效的途径。
【关键词】：感应熔覆 Ni60 WC 表面粗糙度 显微硬度
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-22
• 1.1 不锈钢9-11
• 1.1.1 不锈钢的种类9-10
• 1.1.2 17-4PH不锈钢及其发展状况10-11
• 1.2 表面工程技术11-17
• 1.2.1 热喷涂技术12-13
• 1.2.2 堆焊技术13
• 1.2.3 激光熔覆技术13-14
• 1.2.4 感应熔覆技术14-17
• 1.3 覆层材料17-18
• 1.3.1 自熔性合金粉末17
• 1.3.2 WC颗粒概述17-18
• 1.3.3 WC颗粒增强镍基复合材料18
• 1.4 本课题的研究背景及意义18-22
• 2 实验材料、设备及实验方法22-28
• 2.1 实验材料22-23
• 2.1.1 基体材料22
• 2.1.2 涂层材料22-23
• 2.2 实验设备23-26
• 2.2.1 感应加热设备23-24
• 2.2.2 检测设备24-26
• 2.3 实验方法26-28
• 2.3.1 熔覆层的制备26-27
• 2.3.2 组织及相结构分析27
• 2.3.3 熔覆层性能分析27-28
• 3 圆柱形试样的感应熔覆工艺研究28-43
• 3.1 熔覆电流28-36
• 3.1.1 熔覆电流对金相组织的影响28-31
• 3.1.2 熔覆电流对涂层物相的影响31-33
• 3.1.3 熔覆电流对表面粗糙度的影响33-34
• 3.1.4 熔覆电流对显微硬度的影响34-36
• 3.2 移动速度36-39
• 3.2.1 移动速度对金相组织的影响37-58
• 3.2.2 移动速度对表面粗糙度的影响58
• 3.2.3 移动速度对显微硬度的影响58-39
• 3.3 粉末粒度39-41
• 3.3.1 粉末粒度对金相组织的影响40
• 3.3.2 粉末粒度对表面粗糙度的影响40-41
• 3.3.3 粉末粒度对显微硬度的影响41
• 3.4 本章小结41-43
• 4 方形试样的感应溶覆工艺研究43-61
• 4.1溶覆电流43-51
• 4.1.1 熔覆电流对金相组织的影响44-46
• 4.1.2 熔覆电流对涂层物相的影响46-48
• 4.1.3 熔覆电流对表面粗糙度的影响48-49
• 4.1.4 熔覆电流对显微硬度的影响49-51
• 4.2 预热电流51-56
• 4.2.1 预热电流对金相组织的影响51-53
• 4.2.2 预热电流对涂层物相的影响53-54
• 4.2.3 预热电流对表面粗糙度的影响54-55
• 4.2.4 预热电流对显微硬度的影响55-56
• 4.3 移动速度56-59
• 4.3.1 移动速度对金相组织的影响57-58
• 4.3.2 移动速度对表面粗糙度的影响58
• 4.3.3 移动速度对显微硬度的影响58-59
• 4.4 本章小结59-61
• 结论61-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况65-66
• 致谢66-67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 田丰,赵程,彭红瑞,谢广文;金属材料表面熔覆方法的研究进展[J];青岛化工学院学报(自然科学版);2002年03期

2 张红斌,吴鹏生,李丽霜,胡荣;17-4PH钢中ε-Cu相的形貌及其与位错的交互作用[J];特钢技术;2002年02期

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本文编号：1035824