基于复合表面强化技术的Ni60/WC涂层组织与性能研究
发布时间：2020-12-04 12:57
复合表面强化技术就是将两种或两种以上的表面强化技术结合到一起,对工件表面进行强化处理。这种结合并不是机械式的堆砌在一起,而是建立在深入分析这两种或两种以上技术的优缺点、了解到这些技术工艺特点之后,取其精华,使得其有机的结合在一起,发挥各自的特长以弥补相应的缺点之后的一种状态。本课题利用氧乙炔火焰喷涂技术在42CrMo基体表面喷涂一层具有一定厚度的Ni60/WC涂层,再通过本课题组自主研制的电接触强化设备进行二次强化,制备出同基体结合良好、性能优异,具有一定厚度的涂层。课题基于复合表面强化进行实验方案设计,重点关注其工艺过程中重要技术参数的影响。通过对材料准备阶段中不同WC含量的Ni60/WC粉末进行TG/DSC热分析,探究Ni60/WC从室温至1300℃高温下的热状态变化;在氧乙炔火焰喷涂和电接触强化技术结合的工艺过程中,重点探究Ni60/WC涂层WC含量、涂层厚度以及电接触强化中的电流强度等关键工艺参数对于涂层电接触强化前后组织与性能的影响;最后,对于成型之后试样,利用热震实验以及摩擦磨损实验,考察电接触强化后涂层热震及耐磨损性能,对比分析工艺过程对涂层热震及耐磨性能的影响。实验结果...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1未经电接触强化的涂层与基体呈机械结合
韩志兵等人利用空气喷涂将以微米和纳米 WC-12Co 粉末为原料配制液态涂料，喷涂于 45 钢表面形成预喷涂层，再利用电接触表面强化技术对预喷涂层进行强化，获得强化层。观察了强化层的微观形貌，测定了强化层的硬度，分析了强化层的相组成和元素组成、抗热震性能。结果表明：强化层组织致密，硬度高，抗热震性能优异；强化过程中，预喷涂层与基材间发生了元素扩散，从而形成了金结合；与微米粉末制备的强化层相比，纳米粉末制备的强化层有更高的硬度和更好的抗热震性能[7]。1.2.2 其他复合表面强化技术其他的复合表面强化技术的研究也有很多，例如：江苏大学王玲等人利用CO2激光对火焰喷涂制备的 Ni-WC 复合涂层进行了重熔实验，测试了含有不同WC 体积分数样品重熔前后的涂层显微硬度，分析了 W 含量对涂层组织及耐磨[8]图 1-2-1 未经电接触强化的涂层与基体呈机械结合图 1-2-2 经电接触强化的涂层与基体呈冶金结合
东华大学硕士学位论文方法焰喷涂法制备预涂层。氧乙炔火焰喷涂是末作为喷涂材料，利用压缩气流将经过瞬过预处理的基体表面，形成涂层的一种喷便、应用广泛、适用性强等优点。其缺点间结合强度不高，难以适应复杂恶劣的使机械有限公司生产的 QT-E2000-7/H 型粉。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔覆Ni60+35WC-Ni涂层的微观组织和摩擦磨损特性[J]. 臧春城,王延忠,张以都,李金华,曾红,张德强. 稀有金属. 2015(05)
[2]热轧45钢表面Ni60-WC涂层的高频感应熔覆及其电接触强化前后的性能[J]. 许新军,封振山. 材料保护. 2015(02)
[3]钢基体表面WC/Al2O3/Co涂层的电接触强化研究[J]. 谢家宁,朱世根,徐梦廓,骆祎岚. 热加工工艺. 2014(22)
[4]汽轮机超音速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层[J]. 袁涛,屈轶,史萌,罗洪军,于继平. 表面技术. 2013(06)
[5]纳米和微米WC/12Co涂层的电接触强化研究[J]. 韩志兵,朱世根,齐小犇,许新军,丁浩. 表面技术. 2013(04)
[6]基于AD8436的电阻焊焊接电流的检测系统设计[J]. 石梅香,袁秀英,闫红. 焊接技术. 2012(09)
[7]激光熔覆与激光-感应复合熔覆WC-Ni60A涂层的结构与性能特征[J]. 周圣丰,戴晓琴,郑海忠. 机械工程学报. 2012(07)
[8]不同激光功率下镁合金表面激光熔覆Ni60合金涂层的显微组织和磨损性能[J]. 葛亚琼,王文先. 中国表面工程. 2012(01)
[9]喷涂层结合强度测量方法的研究现状[J]. 宋亚南,徐滨士,王海斗,朴钟宇. 工程与试验. 2011(04)
[10]电接触强化对WC涂层与基体结合界面的影响[J]. 水露雨,朱世根,顾伟生,范金辉. 热加工工艺. 2011(20)
硕士论文
[1]42CrMo机车零件焊接修复及其磁痕分析[D]. 张浩鑫.兰州理工大学 2011
[2]40CrNiMoA复合表面强化及高速磨损性能[D]. 葛志宏.西北工业大学 2006
[3]瞬态电能强化三种钢铁材料表面的应用研究[D]. 汤精明.西北工业大学 2005
[4]WC/Ni基合金复合涂层耐磨性研究[D]. 董志红.四川大学 2004
[5]离子渗金属过程中的迁移研究[D]. 张振霞.北京工业大学 2003
本文编号：2897646
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1未经电接触强化的涂层与基体呈机械结合
韩志兵等人利用空气喷涂将以微米和纳米 WC-12Co 粉末为原料配制液态涂料，喷涂于 45 钢表面形成预喷涂层，再利用电接触表面强化技术对预喷涂层进行强化，获得强化层。观察了强化层的微观形貌，测定了强化层的硬度，分析了强化层的相组成和元素组成、抗热震性能。结果表明：强化层组织致密，硬度高，抗热震性能优异；强化过程中，预喷涂层与基材间发生了元素扩散，从而形成了金结合；与微米粉末制备的强化层相比，纳米粉末制备的强化层有更高的硬度和更好的抗热震性能[7]。1.2.2 其他复合表面强化技术其他的复合表面强化技术的研究也有很多，例如：江苏大学王玲等人利用CO2激光对火焰喷涂制备的 Ni-WC 复合涂层进行了重熔实验，测试了含有不同WC 体积分数样品重熔前后的涂层显微硬度，分析了 W 含量对涂层组织及耐磨[8]图 1-2-1 未经电接触强化的涂层与基体呈机械结合图 1-2-2 经电接触强化的涂层与基体呈冶金结合
东华大学硕士学位论文方法焰喷涂法制备预涂层。氧乙炔火焰喷涂是末作为喷涂材料，利用压缩气流将经过瞬过预处理的基体表面，形成涂层的一种喷便、应用广泛、适用性强等优点。其缺点间结合强度不高，难以适应复杂恶劣的使机械有限公司生产的 QT-E2000-7/H 型粉。
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔覆Ni60+35WC-Ni涂层的微观组织和摩擦磨损特性[J]. 臧春城,王延忠,张以都,李金华,曾红,张德强. 稀有金属. 2015(05)
[2]热轧45钢表面Ni60-WC涂层的高频感应熔覆及其电接触强化前后的性能[J]. 许新军,封振山. 材料保护. 2015(02)
[3]钢基体表面WC/Al2O3/Co涂层的电接触强化研究[J]. 谢家宁,朱世根,徐梦廓,骆祎岚. 热加工工艺. 2014(22)
[4]汽轮机超音速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层[J]. 袁涛,屈轶,史萌,罗洪军,于继平. 表面技术. 2013(06)
[5]纳米和微米WC/12Co涂层的电接触强化研究[J]. 韩志兵,朱世根,齐小犇,许新军,丁浩. 表面技术. 2013(04)
[6]基于AD8436的电阻焊焊接电流的检测系统设计[J]. 石梅香,袁秀英,闫红. 焊接技术. 2012(09)
[7]激光熔覆与激光-感应复合熔覆WC-Ni60A涂层的结构与性能特征[J]. 周圣丰,戴晓琴,郑海忠. 机械工程学报. 2012(07)
[8]不同激光功率下镁合金表面激光熔覆Ni60合金涂层的显微组织和磨损性能[J]. 葛亚琼,王文先. 中国表面工程. 2012(01)
[9]喷涂层结合强度测量方法的研究现状[J]. 宋亚南,徐滨士,王海斗,朴钟宇. 工程与试验. 2011(04)
[10]电接触强化对WC涂层与基体结合界面的影响[J]. 水露雨,朱世根,顾伟生,范金辉. 热加工工艺. 2011(20)
硕士论文
[1]42CrMo机车零件焊接修复及其磁痕分析[D]. 张浩鑫.兰州理工大学 2011
[2]40CrNiMoA复合表面强化及高速磨损性能[D]. 葛志宏.西北工业大学 2006
[3]瞬态电能强化三种钢铁材料表面的应用研究[D]. 汤精明.西北工业大学 2005
[4]WC/Ni基合金复合涂层耐磨性研究[D]. 董志红.四川大学 2004
[5]离子渗金属过程中的迁移研究[D]. 张振霞.北京工业大学 2003
本文编号：2897646
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