哈氏合金表面改性后微观组织及力学性能研究

发布时间：2021-04-25 03:58

　　哈氏合金X是一种镍-铬-铁-钼合金,具有优异的抗氧化性和高温强度。其被广泛应用于燃气涡轮发动机部件,如燃烧室、尾管和舱室加热器。随着航空业的发展,对哈氏合金性能的要求进一步提高。本研究采用哈氏合金X作为研究对象,探究强流脉冲电子束轰击次数对试样表面显微组织及结构和性能的影响。通过扫描电子显微镜、能谱分析、电子背散射衍射、X射线衍射探究轰击后表面的显微组织、物相组成和晶粒取向,通过纳米压痕仪、显微硬度仪、摩擦磨损实验机和白光干涉三维表面轮廓仪探究弹性模量、显微硬度、摩擦系数和磨损等力学性能。结论如下:（1）HCPEB轰击使金属表面熔融,易熔相等杂质相喷发出现熔坑等变形结构。极速冷却凝固表面呈现波纹型形貌,晶粒细化,其中轰击5次与20次试样晶粒最细小。浸蚀后原始试样晶界出现腐蚀,轰击后试样晶界处生成白色腐蚀产物;随着轰击次数的升高,试样耐腐蚀性增强。轰击前后试样浸蚀后形貌的区别,是由于轰击后试样表面快速重熔,形成厚约2μm的重熔层;（2）轰击后试样表面晶粒取向具有一致性,其中轰击20次试样与轰击5次试样取向较为一致,多为（111）;（3）纳米压痕实验表明,轰击后试样弹性模量和硬度降低,轰击... 

【文章来源】：中国民航大学天津市

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 强流脉冲电子束
    1.3 哈氏合金研究进展
    1.4 本文的研究内容
第二章 实验材料、设备及方法
    2.1 实验材料
    2.2 电子束轰击实验
        2.2.1 实验装置组成
        2.2.2 工艺参数
    2.3 微观组织与结构表征
        2.3.1 金相分析
        2.3.2 扫描电镜及EBSD分析
        2.3.3 X射线衍射分析
    2.4 力学性能测试
        2.4.1 纳米压痕测试
        2.4.2 摩擦磨损测试
第三章 HCPEB轰击后哈氏合金X微观组织
    3.1 轰击后哈氏合金X微观形貌
        3.1.1 轰击后表面形貌
        3.1.2 腐蚀后表面形貌
        3.1.3 截面形貌
        3.1.4 亚晶粒
    3.2 特殊形貌相的能谱分析
    3.3 晶粒取向
    3.4 晶粒尺寸
    3.5 X射线衍射
    3.6 本章小结
第四章 HCPEB轰击后合金表面纳米压痕实验
    4.1 轰击后试样压深-载荷曲线分析
        4.1.1 不同轰击次数试样压深-载荷曲线
        4.1.2 压深-载荷曲线比较分析
    4.2 轰击后试样压深-弹性模量曲线分析
        4.2.1 不同轰击次数试样压深-弹性模量曲线
        4.2.2 弹性模量平均值比较分析
    4.3 轰击后试样的硬度
        4.3.1 不同轰击次数试样压深-硬度分析
        4.3.2 硬度平均值比较分析
    4.4 本章小结
第五章 HCPEB轰击后合金表面摩擦磨损实验
    5.1 硬度及表面粗糙度
        5.1.1 硬度
        5.1.2 表面粗糙度
    5.2 轰击后哈氏合金X摩擦磨损性能研究
        5.2.1 轰击后哈氏合金X的摩擦性能
        5.2.2 轰击后哈氏合金X的磨损性能
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文



本文编号：3158657