脉冲爆炸-等离子体对碳钢表面改性研究

发布时间：2020-07-23 02:26

【摘要】：脉冲爆炸-等离子体技术(Pluse detonation-plasma technology,PDP)是表面改性领域综合运用爆炸和高能束处理的新技术。本文首先分别通过改变喷嘴距工件表面的距离H对淬火后低温回火和淬火后高温回火的45钢基体及淬火后低温回火的T10钢基体进行脉冲爆炸-等离子体处理,采用金相显微镜(Optical metal ographic microscope,OM)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射仪(X-ray diffractomer,XRD)和显微维氏硬度计分析了处理距离H对PDP处理前后试样的表面形貌、截面形貌、相结构和表层硬度变化的影响,并探讨了基体热处理状态对PDP处理改性层的影响。在此基础上选取合适的处理距离H,控制其它参数不变,对中碳钢45钢、高碳钢T8钢和T10钢进行PDP处理,利用OM、SEM、XRD、显微维氏硬度计、摩擦磨损测试和电化学腐蚀研究了碳含量对改性层的组织和性能的影响,结果表明:(1)PDP处理后的试样表面发生重熔现象,组织晶粒细化,得到由表层的类柱状区和次表层的组织细化区构成的双层改性层,表面有新相奥氏体相γ-Fe和Fe_3N相生成。随着处理距离和含碳量的增加改性层的厚度也增加。(2)PDP处理显著提高了材料表层的硬度。H"f50 mm时,改性层硬度随距表面深度的增加而先增后减的;处理距离H50 mm,改性层硬度随距表面深度的增加急速下降;含碳量的增加有利于硬度的提高。(3)PDP表面处理能有效地提高材料的耐摩擦磨损性能,含碳量的增加对耐磨损性能的改善效果更明显。在相同条件下,经PDP处理后的改性层耐腐蚀性能略微降低,碳含量低的材料得到的改性层对耐蚀性的恶化程度更加明显。(4)综合分析改性层的组织和性能表明:最佳工艺距离在处理距离H=50mm时,基体的热处理状态对改性层的影响甚微,另外PDP处理在具有高含碳量的材料表面改性效果会更明显。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG174.4
【图文】：

8 1.1 脉冲爆炸-等离子体处l framework picture of pulse等离子体对 45 钢、T8 钢耐磨的改性层的同时，等变量对改性层厚度、面改性技术的广泛应用提

图 2.1 脉冲爆炸-等离子体枪原理示意图Fig. 2.1 Schematic diagram of pulse plasma system备到的其它主要设备如表 2.3 所示。

图 2.2 断口试样制备示意图Fig. 2.2 The preparation of fracture specimen度测试到的是 HX-1000A 型显微维氏硬度计，试验载荷线切割

【参考文献】

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1 邹晋;刘成成;陆德平;余玖明;周U

本文编号：2766722