等离子堆焊镍基合金的组织及其磨损性能

发布时间：2017-04-26 21:04

  本文关键词：等离子堆焊镍基合金的组织及其磨损性能，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：镍基合金熔点低,流动性好,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐热和抗氧化等综合性能,并且成本较钴基低廉。为了提高核泵不锈钢的耐磨性能,采用等离子弧堆焊的方法,在不锈钢表面堆焊一层具有优良性能的镍基合金,既能发挥该合金的优良性能,又节约贵重金属。 利用金相显微镜、电子探针、XRD衍射仪、荧光光谱分析仪、扫描电镜以及显微硬度计,对镍基合金涂层的显微组织及硬度进行分析。使用MMS-2A型微机控制磨损磨损试验机,对堆焊层的摩擦磨损性能进行了研究,同时利用扫描电镜,对磨损形貌进行观察,研究其磨损机理。同时研究了堆焊电流对镍基合金堆焊层组织、硬度及耐磨性能的影响,还研究了不同镍基合金粉末等离子堆焊层的显微组织、硬度和耐磨性。 结果表明镍基合金堆焊层显微组织随着距熔合线距离而变化,堆焊层由y-Ni基体和多种形态的析出相组成,析出相有CrB、M23(C,B)6、Cr7C3、Cr583、Ni3Si。显微硬度随着距熔合线的距离而变化,中间层硬度较低。研究了多种磨损工艺参数对摩擦磨损性能的影响：随着载荷的增加,磨损量逐渐增加,摩擦系数下降；随着转速的增加,磨损量先降低后增加,而摩擦系数降低；随着磨损时间的增加,磨损量逐渐增加,而磨损率降低,平均摩擦系数降低；同时还研究了粗糙度对堆焊层摩擦磨损性能的影响,粗糙度降低时,磨损量先降低后升高。磨损机制是以粘着磨损、磨粒磨损、氧化磨损还有疲劳现象的综合磨损机制。 堆焊电流对镍基合金涂层的组织性能影响都很大,电流太低,成型性不好；电流太高,出现烧蚀现象,性能急剧下降。140A电流下的堆焊层,组织杂乱,190A电流下堆焊层组织较粗大,160A电流下,成型性好,组织小均匀,堆焊层性能最优,硬度最高,并且耐磨性最好。 镍基合金粉末成分含量的不同,得到的堆焊层组织和性能差别很大。Ni40A合金堆焊层以树枝晶和晶间析出相组成；Ni50A合金堆焊层树枝晶较少,析出相形态多样；Ni60A合金堆焊层在γ-Ni基体上均匀地分布着大量的硼化物和碳化物强化相。Ni60A合金堆焊层显微硬度最高、耐磨性最好；Ni40A合金堆焊层硬度最低、耐磨性最差。
【关键词】：等离子堆焊 摩擦磨损 镍基合金 显微组织 堆焊电流
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TG455
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 摩擦磨损概述9-15
• 1.1.1 摩擦学9-10
• 1.1.2 摩擦学理论10-12
• 1.1.3 磨损机理12-15
• 1.2 表面堆焊技术15-19
• 1.2.1 堆焊的概念15-16
• 1.2.2 堆焊的分类16-17
• 1.2.3 等离子弧堆焊17-19
• 1.3 堆焊镍基耐磨合金19-20
• 1.4 课题研究意义和内容20-21
• 2 实验材料及方法21-24
• 2.1 实验材料及样品制备21-22
• 2.1.1 实验材料21
• 2.1.2 等离子堆焊实验21-22
• 2.2 试验方法22-24
• 2.2.1 显微组织分析22
• 2.2.2 摩擦磨损实验22-24
• 3 Ni50A合金等离子堆焊层显微组织及磨损性能24-44
• 3.1 Ni50A合金等离子堆焊层的显微组织24-29
• 3.1.1 显微组织分析24-28
• 3.1.2 显微硬度分析28-29
• 3.2 Ni50A合金等离子堆焊层的磨损性能29-43
• 3.2.1 磨损载荷的影响29-33
• 3.2.2 磨损转速的影响33-36
• 3.2.3 磨损时间的影响36-40
• 3.2.4 堆焊层表面粗糙度的影响40-43
• 3.3 本章小结43-44
• 4 堆焊电流对Ni50A合金堆焊层显微组织及磨损性能的影响44-53
• 4.1 堆焊电流对堆焊层显微组织的影响44-49
• 4.1.1 显微组织分析44-48
• 4.1.2 显微硬度分析48-49
• 4.2 堆焊电流对堆焊层磨损性能的影响49-52
• 4.3 本章小结52-53
• 5 不同镍基合金粉末堆焊层显微组织及磨损性能53-69
• 5.1 不同镍基合金粉末堆焊层显微组织54-65
• 5.1.1 Ni40A合金粉末堆焊层组织54-57
• 5.1.2 Ni50A合金粉末堆焊层组织57-60
• 5.1.3 Ni60A合金粉末堆焊层组织60-64
• 5.1.4 不同镍基合金等离子堆焊层显微硬度64-65
• 5.2 不同镍基合金粉末堆焊层摩擦磨损性能65-68
• 5.3 本章小结68-69
• 结论69-70
• 参考文献70-74
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况74-75
• 致谢75-76

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 邓德伟;陈蕊;张洪潮;;等离子堆焊技术的现状及发展趋势[J];机械工程学报;2013年07期

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本文编号：329216