结晶器铜板最大热流量处等离子喷涂601NS-NiCrBSi复合涂层及性能研究
发布时间：2021-11-25 10:27
结晶器是连铸机的核心装置,其运行的平稳性和可靠性对它的使用寿命、连铸坯质量、拉坯速度和作业率及生产成本有重要影响。铜板表面的摩擦磨损及弯月面处的热裂纹是结晶器失效的主要形式。对结晶器铜板进行表面处理,使其满足结晶器铜板传热的均匀性,提高其耐磨损性能,对延长结晶器的使用寿命和提高铸坯质量有重要的意义。为了研制一种具有导热率可控及优异耐磨损性能的结晶器铜板复合材料。本文利用自制的601NS-NiCrBSi混合粉末,采用大气等离子喷涂技术,在连铸结晶器铜合金（Cr-Zr-Cu）表面制备CoNiCrAlY/601NS-NiCrBSi复合涂层。利用X射线衍射仪和扫描电镜表征601NS-NiCrBSi混合粉末和复合涂层的物相及显微组织;采用拉伸试验机、Image J图形软件和显微硬度仪评价涂层与基体的结合强度、涂层的孔隙率和显微硬度;利用热震试验检测涂层的抗热震稳定性能,研究不同温度下涂层的抗热震稳定性能,分析裂纹扩展情况及失效机理;采用导热系数仪测定复合涂层的导热系数,研究涂层孔隙率对导热系数的影响规律;利用摩擦磨损试验机测试涂层耐磨性能,并进一步分析磨损机理。研究取得如下结果:（1）采用等离子...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
结晶器的温度和热流沿高度方向分布特征
西安建筑科技大学硕士学位论文2 试验方案及研究方法2.1 试验方案本课题的技术路线为：针对结晶器弯月面处的使用性能要求设计涂层，选取合适的喷涂工艺参数、喷涂材料采用大气等离子喷涂技术进行制备，表征制备的涂层组织结构和性能，最后对实验结果进行分析和总结。具体技术路线如图 2.1 所示。
图 2.2 试样拉伸模具图性能试验来评价涂层的耐磨损性能。将喷涂试样加工成粗糙度≤0.5μm，在摩擦磨损试验机（HT-1000，兰，兰州，中国）上测试涂层的耐磨性能。配副选用（Ф6mm）和刚玉 Al2O3（陶瓷球，Ф6mm）。摩擦，待检测试样固定在旋转圆盘上，这样就形成球-盘数。测试参数要求：加载力为 10N，转速为 224r/m 30min。由于在实验室条件下模拟实际服役条件存在摩擦磨损性能利用高温摩擦磨损试验机采用横向对准。文献[54]指出，连铸结晶器铜板内表面工作温度GCr15 配副，考虑到配副和 Cr-Zr-Cu 合金基体在高试样，因此将试验温度定为室温；第二组试样选用
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速电弧喷涂过程涂层表面残余应力预测[J]. 王敏. 表面技术. 2017(06)
[2]热喷涂制备二氧化钛涂层中锐钛矿相调控的研究进展[J]. 李嘉伟,李大玉,顾熠鑫,肖金坤,张超,张燕军. 材料导报. 2017(03)
[3]亚音速火焰喷涂铝硅/聚苯酯涂层的组织与摩擦学性能[J]. 郭永明,朱胜,宋占永,于鹤龙,魏敏,陈洁. 中国表面工程. 2016(02)
[4]弯月面热障涂层方法对结晶器传热及铸坯振痕形貌的影响[J]. 侯晓光,王恩刚,许秀杰,邓安元,王万林. 金属学报. 2015(09)
[5]TA15钛合金激光非晶-纳米晶增强镍基涂层的组织结构及耐磨性[J]. 李嘉宁,巩水利,李怀学,单飞虎. 焊接学报. 2014(10)
[6]不同造孔剂含量的铝硅聚苯酯粉末制备涂层性能研究[J]. 程涛涛,孙波,江云飞,王志平. 焊接技术. 2014(06)
[7]大气等离子喷涂铝硅-聚苯酯涂层的工艺及性能研究[J]. 岳阳,赵忠兴,芦国强,袁福河. 热喷涂技术. 2014(01)
[8]激光熔覆NiCrBSi涂层的组织和耐磨性能[J]. 王子雷. 特种铸造及有色合金. 2013(06)
[9]结晶器铜板激光熔覆表面强化技术研究及与电镀强化技术的比较[J]. 高森,贾治国,邓琦林. 电加工与模具. 2013(01)
[10]铬锆铜表面等离子喷涂Cr3C2p/NiCr涂层的组织与性能[J]. 宫文彪,郭亮,郑孝义,阮野. 材料热处理学报. 2012(08)
硕士论文
[1]结晶器CuCrZr铜板表面超音速等离子喷涂Cr2O3-TiO2涂层的组织与性能[D]. 牛永辉.西安建筑科技大学 2015
[2]结晶器CuCrZr铜板表面超音速等离子喷涂制备ZrO2-MoSi2复合涂层[D]. 朱浪涛.西安建筑科技大学 2014
[3]高温可磨耗封严复合涂层的制备及性能研究[D]. 黄伟.武汉理工大学 2011
[4]结晶器铬锆铜板表面等离子喷涂镍铬—碳化铬涂层的研究[D]. 刘雪飘.江苏科技大学 2011
[5]热喷涂涂层中应力研究与分析[D]. 罗瑞强.武汉理工大学 2008
本文编号：3517951
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
结晶器的温度和热流沿高度方向分布特征
西安建筑科技大学硕士学位论文2 试验方案及研究方法2.1 试验方案本课题的技术路线为：针对结晶器弯月面处的使用性能要求设计涂层，选取合适的喷涂工艺参数、喷涂材料采用大气等离子喷涂技术进行制备，表征制备的涂层组织结构和性能，最后对实验结果进行分析和总结。具体技术路线如图 2.1 所示。
图 2.2 试样拉伸模具图性能试验来评价涂层的耐磨损性能。将喷涂试样加工成粗糙度≤0.5μm，在摩擦磨损试验机（HT-1000，兰，兰州，中国）上测试涂层的耐磨性能。配副选用（Ф6mm）和刚玉 Al2O3（陶瓷球，Ф6mm）。摩擦，待检测试样固定在旋转圆盘上，这样就形成球-盘数。测试参数要求：加载力为 10N，转速为 224r/m 30min。由于在实验室条件下模拟实际服役条件存在摩擦磨损性能利用高温摩擦磨损试验机采用横向对准。文献[54]指出，连铸结晶器铜板内表面工作温度GCr15 配副，考虑到配副和 Cr-Zr-Cu 合金基体在高试样，因此将试验温度定为室温；第二组试样选用
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速电弧喷涂过程涂层表面残余应力预测[J]. 王敏. 表面技术. 2017(06)
[2]热喷涂制备二氧化钛涂层中锐钛矿相调控的研究进展[J]. 李嘉伟,李大玉,顾熠鑫,肖金坤,张超,张燕军. 材料导报. 2017(03)
[3]亚音速火焰喷涂铝硅/聚苯酯涂层的组织与摩擦学性能[J]. 郭永明,朱胜,宋占永,于鹤龙,魏敏,陈洁. 中国表面工程. 2016(02)
[4]弯月面热障涂层方法对结晶器传热及铸坯振痕形貌的影响[J]. 侯晓光,王恩刚,许秀杰,邓安元,王万林. 金属学报. 2015(09)
[5]TA15钛合金激光非晶-纳米晶增强镍基涂层的组织结构及耐磨性[J]. 李嘉宁,巩水利,李怀学,单飞虎. 焊接学报. 2014(10)
[6]不同造孔剂含量的铝硅聚苯酯粉末制备涂层性能研究[J]. 程涛涛,孙波,江云飞,王志平. 焊接技术. 2014(06)
[7]大气等离子喷涂铝硅-聚苯酯涂层的工艺及性能研究[J]. 岳阳,赵忠兴,芦国强,袁福河. 热喷涂技术. 2014(01)
[8]激光熔覆NiCrBSi涂层的组织和耐磨性能[J]. 王子雷. 特种铸造及有色合金. 2013(06)
[9]结晶器铜板激光熔覆表面强化技术研究及与电镀强化技术的比较[J]. 高森,贾治国,邓琦林. 电加工与模具. 2013(01)
[10]铬锆铜表面等离子喷涂Cr3C2p/NiCr涂层的组织与性能[J]. 宫文彪,郭亮,郑孝义,阮野. 材料热处理学报. 2012(08)
硕士论文
[1]结晶器CuCrZr铜板表面超音速等离子喷涂Cr2O3-TiO2涂层的组织与性能[D]. 牛永辉.西安建筑科技大学 2015
[2]结晶器CuCrZr铜板表面超音速等离子喷涂制备ZrO2-MoSi2复合涂层[D]. 朱浪涛.西安建筑科技大学 2014
[3]高温可磨耗封严复合涂层的制备及性能研究[D]. 黄伟.武汉理工大学 2011
[4]结晶器铬锆铜板表面等离子喷涂镍铬—碳化铬涂层的研究[D]. 刘雪飘.江苏科技大学 2011
[5]热喷涂涂层中应力研究与分析[D]. 罗瑞强.武汉理工大学 2008
本文编号：3517951
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3517951.html
