强流脉冲离子束升温辐照WC-Ni硬质合金涂层的表面强化机制研究
发布时间：2021-09-29 21:11
本文采用超音速火焰喷涂技术在17-4PH不锈钢基体上制备涂层厚度为200μm的WC-12Ni硬质合金涂层。然后用TEMP-6型强流脉冲离子束装置对WC-12Ni硬质合金涂层进行辐照实验。辐照次数为1、5、10次,辐照时的初始温度分别为室温25℃、200℃、400℃,其中200℃和400℃的初始温度通过加热炉控制升温台来加热试样表面得到。完成实验后,分析检测了辐照前后WC-12Ni硬质合金涂层的表面形貌及粗糙度、横截面形貌、表层相结构、表面显微硬度、显微硬度-深度分布和孔隙率,并研究了试样在辐照后随辐照次数的变化规律。目的是从中探究强流脉冲离子束在升温条件下辐照WC-Ni硬质合金涂层的表面强化机制。用以石墨为阳极的自磁绝缘离子二极管产生能量密度为7 J/cm2、脉冲宽度70 ns的强流脉冲离子束在室温25℃条件下对涂层厚度200μm的WC-12Ni硬质合金涂层试样进行辐照,辐照次数为1、5、10次。经过1次辐照后,WC-12Ni硬质合金涂层的表面出现蚀坑和裂纹,粗糙度Ra值从原始的0.035μm增加到0.516μm,原始的表面硬度表面硬度为10.1 GPa基本不变,...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 硬质合金涂层
1.1.1 硬质合金涂层简介及应用
1.1.2 硬质合金涂层表面强化研究现状
1.2 常规载能束硬质合金涂层表面强化技术
1.2.1 激光束重熔
1.2.2 电子束重熔
1.3 强流脉冲离子束表面强化技术
1.3.1 强流脉冲离子束表面强化原理
1.3.2 强流脉冲离子束辐照硬质合金
1.4 本论文研究目的与内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
2 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验工艺与设备
2.2.1 超音速火焰喷涂工艺与设备
2.2.2 强流脉冲离子束辐照工艺与设备
2.3 涂层表征与测试
2.3.1 组织与结构表征
2.3.2 力学性能测试
3 室温条件下自磁绝缘离子源辐照硬质合金涂层表面特性
3.1 表面形貌
3.2 横截面形貌
3.3 表面相结构
3.4 显微硬度
3.5 孔隙率
3.6 本章小结
4 升温条件下自磁绝缘离子源辐照硬质合金涂层表面特性
4.1 表面形貌
4.2 横截面形貌
4.3 表层相结构
4.4 显微硬度
4.5 孔隙率
4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子束重熔对机械合金化法制备TiC/Ti复合涂层组织及摩擦性能的影响[J]. 方超,姚正军,张莎莎,陶学伟,刘莹莹. 复合材料学报. 2019(01)
[2]超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层的微观组织与摩擦磨损性能[J]. 杨伟华,吴玉萍,洪晟,李佳荟,李柏涛. 材料工程. 2018(05)
[3]热障涂层技术在航空发动机涡轮叶片上的应用[J]. 王博,殷绍海. 中国新技术新产品. 2018(08)
[4]PH17-4不锈钢表面电火花沉积WC–20Ni涂层及其表征[J]. 周云龙,盛忠起,周静,张长鹏. 电镀与涂饰. 2018(02)
[5]硼硅共渗增强激光重熔Ni基WC喷焊层耐磨性的研究[J]. 杨立军,代文豪,党新安. 稀有金属材料与工程. 2018(01)
[6]超音速火焰喷涂纳米结构WC-Co涂层研究进展[J]. 刘晓丽,李明. 科技创新导报. 2018(01)
[7]激光重熔对Ni/WC涂层组织结构的改善机制研究[J]. 何文,赵运才,张佳茹. 激光与红外. 2017(12)
[8]感应熔覆制备镍基合金涂层的研究进展[J]. 黄思语,王水波. 表面技术. 2017(09)
[9]高频感应熔覆和表面热处理复合工艺制备的Ni-40WC层的性能研究[J]. 陈佰江,唐建敏,史丙君. 热加工工艺. 2017(04)
[10]45钢表面Ni60-WC高频感应熔覆层及其二次强化的研究[J]. 邢艳辉,贺平平. 热加工工艺. 2015(04)
博士论文
[1]强流脉冲电子束WC-Co硬质合金表面改性组织及性能研究[D]. 徐洋.大连理工大学 2016
[2]强流脉冲离子束特性及其烧蚀作用的实验研究[D]. 朱小鹏.大连理工大学 2003
硕士论文
[1]几何聚焦强流脉冲离子束多脉冲稳定性及特性研究[D]. 张志超.大连理工大学 2016
[2]热喷涂WC-NiCrBSi涂层感应熔覆工艺及组织特性研究[D]. 王奇峰.大连理工大学 2015
[3]强流脉冲碳氢离子束辐照WC-Ni硬质合金涂层表面改性研究[D]. 于宁.大连理工大学 2015
[4]强流脉冲离子束辐照热—力耦合作用数值模拟研究[D]. 郭浩.大连理工大学 2014
[5]强流脉冲粒子束辐照钨第一壁材料模拟核聚变高热负荷实验研究[D]. 王明阳.大连理工大学 2013
本文编号：3414484
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 硬质合金涂层
1.1.1 硬质合金涂层简介及应用
1.1.2 硬质合金涂层表面强化研究现状
1.2 常规载能束硬质合金涂层表面强化技术
1.2.1 激光束重熔
1.2.2 电子束重熔
1.3 强流脉冲离子束表面强化技术
1.3.1 强流脉冲离子束表面强化原理
1.3.2 强流脉冲离子束辐照硬质合金
1.4 本论文研究目的与内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
2 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验工艺与设备
2.2.1 超音速火焰喷涂工艺与设备
2.2.2 强流脉冲离子束辐照工艺与设备
2.3 涂层表征与测试
2.3.1 组织与结构表征
2.3.2 力学性能测试
3 室温条件下自磁绝缘离子源辐照硬质合金涂层表面特性
3.1 表面形貌
3.2 横截面形貌
3.3 表面相结构
3.4 显微硬度
3.5 孔隙率
3.6 本章小结
4 升温条件下自磁绝缘离子源辐照硬质合金涂层表面特性
4.1 表面形貌
4.2 横截面形貌
4.3 表层相结构
4.4 显微硬度
4.5 孔隙率
4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子束重熔对机械合金化法制备TiC/Ti复合涂层组织及摩擦性能的影响[J]. 方超,姚正军,张莎莎,陶学伟,刘莹莹. 复合材料学报. 2019(01)
[2]超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层的微观组织与摩擦磨损性能[J]. 杨伟华,吴玉萍,洪晟,李佳荟,李柏涛. 材料工程. 2018(05)
[3]热障涂层技术在航空发动机涡轮叶片上的应用[J]. 王博,殷绍海. 中国新技术新产品. 2018(08)
[4]PH17-4不锈钢表面电火花沉积WC–20Ni涂层及其表征[J]. 周云龙,盛忠起,周静,张长鹏. 电镀与涂饰. 2018(02)
[5]硼硅共渗增强激光重熔Ni基WC喷焊层耐磨性的研究[J]. 杨立军,代文豪,党新安. 稀有金属材料与工程. 2018(01)
[6]超音速火焰喷涂纳米结构WC-Co涂层研究进展[J]. 刘晓丽,李明. 科技创新导报. 2018(01)
[7]激光重熔对Ni/WC涂层组织结构的改善机制研究[J]. 何文,赵运才,张佳茹. 激光与红外. 2017(12)
[8]感应熔覆制备镍基合金涂层的研究进展[J]. 黄思语,王水波. 表面技术. 2017(09)
[9]高频感应熔覆和表面热处理复合工艺制备的Ni-40WC层的性能研究[J]. 陈佰江,唐建敏,史丙君. 热加工工艺. 2017(04)
[10]45钢表面Ni60-WC高频感应熔覆层及其二次强化的研究[J]. 邢艳辉,贺平平. 热加工工艺. 2015(04)
博士论文
[1]强流脉冲电子束WC-Co硬质合金表面改性组织及性能研究[D]. 徐洋.大连理工大学 2016
[2]强流脉冲离子束特性及其烧蚀作用的实验研究[D]. 朱小鹏.大连理工大学 2003
硕士论文
[1]几何聚焦强流脉冲离子束多脉冲稳定性及特性研究[D]. 张志超.大连理工大学 2016
[2]热喷涂WC-NiCrBSi涂层感应熔覆工艺及组织特性研究[D]. 王奇峰.大连理工大学 2015
[3]强流脉冲碳氢离子束辐照WC-Ni硬质合金涂层表面改性研究[D]. 于宁.大连理工大学 2015
[4]强流脉冲离子束辐照热—力耦合作用数值模拟研究[D]. 郭浩.大连理工大学 2014
[5]强流脉冲粒子束辐照钨第一壁材料模拟核聚变高热负荷实验研究[D]. 王明阳.大连理工大学 2013
本文编号：3414484
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3414484.html
教材专著
