Ti-6Al-4V激光熔覆制备耐磨复合涂层
发布时间：2021-01-07 06:23
钛合金具有比强度高,耐蚀性好的特点,被广泛应用在太空飞船、飞机以及轮船的机身上,但钛合金硬度低,耐磨性差等缺陷严重影响了钛合金的使用寿命,限制了钛合金的应用与发展。激光熔覆技术能够显著提高钛合金表面性能,是钛合金表面改性技术的重要研究方向之一。本文通过添加不同比例的BN+TC4+Ni粉末,在Ti-6Al-4V基体表面制备耐磨复合涂层,研究了工艺参数对熔覆层成形、组织的影响,并探讨不同粉末配比和脉冲频率对熔覆层成形、组织和性能的影响。通过使用X射线衍射分析仪、扫描电镜以及能谱仪等分析手段,分析熔覆层的物相组成、微观形貌与显微组织。采用维氏硬度计、高温磨损试验机、往复磨损试验机等仪器,研究不同工艺参数和粉末配比下熔覆层的显微硬度和磨损性能。试验结果表明,熔覆层与基体呈现冶金结合,无明显组织缺陷。熔覆层内主要增强相为TiN。随着BN添加量由10wt.%增大至25wt.%,熔覆层中TiN生成量增多,显微硬度和磨损性能明显提高。当BN添加量超过30wt.%后,熔覆层出现明显裂纹,磨损性能下降。熔覆层的摩擦系数随着BN添加比例的增大而减小,且均小于基体的摩擦系数。高温磨损试样中,熔覆层磨损性能提升...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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山东大学硕士学位论文??■Ｍ??图２－１熔覆粉末形貌⑻ＢＮ；?（ｂ）ＴＣ４??Ｆｉｇ．２－１?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｃｌａｄｄｉｎｇ?ｐｏｗｄｅｒ?（ａ）ＢＮ；?（ｂ）ＴＣ４??表２－３常温下ｈ－ＢＮ的物理性能??Ｔａｂ．２－３?Ｔｈｅ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｐｒｏｐｅｒｔｙ?ｏｆ?ｈ－ＢＮ??Ｓ?线膨胀系数￣￣热传导率?抗拉强度?泊松比?ｍｌ?硬度??（ｇ／ｃｍ３）?（１０＿６／Ｋ）?（Ｗ／ｍ．ｋ）?（ＭＰａ）?（°Ｃ）??一?略低于金刚??２．２５?２?３０?４１?０．１３?３０００?石??表２－４常温下Ｎｉ的物理性能??Ｔａｂ．２－４?Ｔｈｅ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｐｒｏｐｅｒｔｙ?ｏｆ?Ｎｉ??ＳＩ?线膨胀系数数?＾?ｍ??（ｇ／ｃｍ３）?（１０￣６／Ｋ）?（Ｊ／ｋｇ．Ｋ）?ＣＣ）?（ＨＶ）??８．９?１５?４４０?１４５５?１７０??２．２溶覆层的制备??试验选用预制送粉法制备熔覆层。在熔覆试验前首先要制备预置涂层，方法如下：??⑴按照设计的比例称量Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ粉末、ＢＮ粉末、Ｎｉ粉，并将称量好的粉末置于??球磨机中混合３０ｍｉｎ直至均勾。??（２）
最后在场发射扫面电镜ＪＳＭ－７６１０ＦＳＥＭ下观察磨损形貌，分析其磨损机理。??（２）不同载荷下的磨损试验??采用ＨＳＲ－２Ｍ往复摩擦磨损试验仪，试验原理如图２－８所示。??１８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔覆改善材料性能的研究进展[J]. 高东强,王蕊,陈威,王哲. 热加工工艺. 2017(12)
[2]TC4钛合金碳氮复合渗层的组织结构与性能[J]. 刘静,颜志斌,祝园园,杨峰,马亚芹. 材料热处理学报. 2017(06)
[3]钛合金表面激光熔覆研究进展[J]. 王恩庭,李崇桂,黄茜,潘斌,黄旺华. 热加工工艺. 2016(20)
[4]钛合金表面激光熔覆Ti-Mo-Si涂层组织研究[J]. 郑亮,李东,贺聪聪,陈倩倩,邓增辉,童邵辉. 稀有金属. 2016(11)
[5]预热对激光熔覆陶瓷涂层温度场和应力场影响[J]. 李美艳,蔡春波,韩彬,王勇. 材料热处理学报. 2015(12)
[6]Ti6Al4V合金激光熔覆复合涂层的摩擦学和高温抗氧化性能研究[J]. 余鹏程,刘秀波,陆小龙,朱刚贤,陈瑶,石皋莲,吴少华. 中国激光. 2015(10)
[7]BN含量对激光熔覆TiB+TiN复合涂层显微组织和摩擦性能的影响[J]. 李敏,黄坚,朱彦彦,李铸国,吴毅雄. 中国激光. 2015(09)
[8]钛合金表面激光熔覆h-BN固体润滑涂层[J]. 王培,叶源盛. 表面技术. 2015(08)
[9]TC4钛合金真空渗氮组织与性能[J]. 杨闯,刘静,马亚芹,杨峰,洪流. 材料热处理学报. 2015(07)
[10]不同载荷下钛合金激光熔覆Ni60/h-BN自润滑耐磨复合涂层的摩擦学性能[J]. 任佳,刘秀波,余鹏程,陆小龙,陈瑶,石皋莲,吴少华,徐东. 摩擦学学报. 2015(04)
博士论文
[1]钛合金表面B4C/G激光合金化层的组织与耐磨性研究[D]. 李伟.山东大学 2014
[2]钛合金激光合金化表面改性技术研究[D]. 刘正道.华东理工大学 2014
[3]TC21钛合金高性能铣削工艺基础研究[D]. 史琦.南京航空航天大学 2013
[4]H13钢表面激光熔覆TiC/Co基涂层及其高温磨损性能研究[D]. Pham Thi Hong Nga（范氏红娥）.昆明理工大学 2013
[5]Ti-3Al-2V表面激光熔覆Ti-BN涂层的微观组织及反应行为研究[D]. 李敏.上海交通大学 2013
硕士论文
[1]5CrNiMo钢激光熔覆层组织与性能的研究[D]. 曲凯莉.山东大学 2017
[2]载荷/温度对镍基复合涂层磨损行为的影响[D]. 宋睿.上海工程技术大学 2016
[3]钛合金表面激光熔覆CBN涂层的性能研究[D]. 姚晓敏.沈阳航空航天大学 2014
[4]钛合金表面激光熔覆碳纳米管工艺研究[D]. 孙长军.大连理工大学 2013
本文编号：2962080
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１熔覆粉末形貌⑻ＢＮ；?（ｂ）ＴＣ４??Ｆｉｇ．２－１?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｃｌａｄｄｉｎｇ?ｐｏｗｄｅｒ?（ａ）ＢＮ；?（ｂ）ＴＣ４??
山东大学硕士学位论文??■Ｍ??图２－１熔覆粉末形貌⑻ＢＮ；?（ｂ）ＴＣ４??Ｆｉｇ．２－１?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｃｌａｄｄｉｎｇ?ｐｏｗｄｅｒ?（ａ）ＢＮ；?（ｂ）ＴＣ４??表２－３常温下ｈ－ＢＮ的物理性能??Ｔａｂ．２－３?Ｔｈｅ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｐｒｏｐｅｒｔｙ?ｏｆ?ｈ－ＢＮ??Ｓ?线膨胀系数￣￣热传导率?抗拉强度?泊松比?ｍｌ?硬度??（ｇ／ｃｍ３）?（１０＿６／Ｋ）?（Ｗ／ｍ．ｋ）?（ＭＰａ）?（°Ｃ）??一?略低于金刚??２．２５?２?３０?４１?０．１３?３０００?石??表２－４常温下Ｎｉ的物理性能??Ｔａｂ．２－４?Ｔｈｅ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｐｒｏｐｅｒｔｙ?ｏｆ?Ｎｉ??ＳＩ?线膨胀系数数?＾?ｍ??（ｇ／ｃｍ３）?（１０￣６／Ｋ）?（Ｊ／ｋｇ．Ｋ）?ＣＣ）?（ＨＶ）??８．９?１５?４４０?１４５５?１７０??２．２溶覆层的制备??试验选用预制送粉法制备熔覆层。在熔覆试验前首先要制备预置涂层，方法如下：??⑴按照设计的比例称量Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ粉末、ＢＮ粉末、Ｎｉ粉，并将称量好的粉末置于??球磨机中混合３０ｍｉｎ直至均勾。??（２）
最后在场发射扫面电镜ＪＳＭ－７６１０ＦＳＥＭ下观察磨损形貌，分析其磨损机理。??（２）不同载荷下的磨损试验??采用ＨＳＲ－２Ｍ往复摩擦磨损试验仪，试验原理如图２－８所示。??１８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔覆改善材料性能的研究进展[J]. 高东强,王蕊,陈威,王哲. 热加工工艺. 2017(12)
[2]TC4钛合金碳氮复合渗层的组织结构与性能[J]. 刘静,颜志斌,祝园园,杨峰,马亚芹. 材料热处理学报. 2017(06)
[3]钛合金表面激光熔覆研究进展[J]. 王恩庭,李崇桂,黄茜,潘斌,黄旺华. 热加工工艺. 2016(20)
[4]钛合金表面激光熔覆Ti-Mo-Si涂层组织研究[J]. 郑亮,李东,贺聪聪,陈倩倩,邓增辉,童邵辉. 稀有金属. 2016(11)
[5]预热对激光熔覆陶瓷涂层温度场和应力场影响[J]. 李美艳,蔡春波,韩彬,王勇. 材料热处理学报. 2015(12)
[6]Ti6Al4V合金激光熔覆复合涂层的摩擦学和高温抗氧化性能研究[J]. 余鹏程,刘秀波,陆小龙,朱刚贤,陈瑶,石皋莲,吴少华. 中国激光. 2015(10)
[7]BN含量对激光熔覆TiB+TiN复合涂层显微组织和摩擦性能的影响[J]. 李敏,黄坚,朱彦彦,李铸国,吴毅雄. 中国激光. 2015(09)
[8]钛合金表面激光熔覆h-BN固体润滑涂层[J]. 王培,叶源盛. 表面技术. 2015(08)
[9]TC4钛合金真空渗氮组织与性能[J]. 杨闯,刘静,马亚芹,杨峰,洪流. 材料热处理学报. 2015(07)
[10]不同载荷下钛合金激光熔覆Ni60/h-BN自润滑耐磨复合涂层的摩擦学性能[J]. 任佳,刘秀波,余鹏程,陆小龙,陈瑶,石皋莲,吴少华,徐东. 摩擦学学报. 2015(04)
博士论文
[1]钛合金表面B4C/G激光合金化层的组织与耐磨性研究[D]. 李伟.山东大学 2014
[2]钛合金激光合金化表面改性技术研究[D]. 刘正道.华东理工大学 2014
[3]TC21钛合金高性能铣削工艺基础研究[D]. 史琦.南京航空航天大学 2013
[4]H13钢表面激光熔覆TiC/Co基涂层及其高温磨损性能研究[D]. Pham Thi Hong Nga（范氏红娥）.昆明理工大学 2013
[5]Ti-3Al-2V表面激光熔覆Ti-BN涂层的微观组织及反应行为研究[D]. 李敏.上海交通大学 2013
硕士论文
[1]5CrNiMo钢激光熔覆层组织与性能的研究[D]. 曲凯莉.山东大学 2017
[2]载荷/温度对镍基复合涂层磨损行为的影响[D]. 宋睿.上海工程技术大学 2016
[3]钛合金表面激光熔覆CBN涂层的性能研究[D]. 姚晓敏.沈阳航空航天大学 2014
[4]钛合金表面激光熔覆碳纳米管工艺研究[D]. 孙长军.大连理工大学 2013
本文编号：2962080
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