低压冷喷涂高铝青铜涂层的力学性能与摩擦性能的研究
发布时间：2022-01-27 05:24
磨损是机械损伤和失效的主要形式之一。使用喷涂技术（涂层制备技术）对磨损零件进行修复,能延长零件的使用寿命,为相关企业节约大量的能耗与成本。低压冷喷涂涂层具有涂层结构紧密、孔隙率低、制备过程简单等特点,低压冷喷涂用粉末和基体的取材也十分广泛,且定向修复能力在工业生产中具有显著的优势。高铝青铜是一种新型的过共析铜合金,具有良好的减摩耐磨性能,其粉末制备的涂层也具备良好的耐磨减摩性能。若利用低压冷喷涂技术将高铝青铜合金粉末制备到易磨损零件表面(例如:轧辊Cr12Mo V合金钢),可提高零件的耐摩擦磨损性能同时延长零件使用寿命。本文采用温度预处理及混入硬质相Al2O3的方法,对高铝青铜粉末进行改性。预热处理是为了降低粉末硬度,掺入Al2O3是为了促进图层中高铝青铜的变形。粒子的变形有助于提高涂层的性能。将改性后的粉末作为低压冷喷涂用粉末,喷涂于Cr12Mo V合金钢基体上制备成涂层。利用不同机械性能实验测试设备对涂层机械性能进行测试。再利用场发射扫描电镜对涂层、拉...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 低压冷喷涂研究现状
1.2.1.1 冷喷涂沉积原理与研究现状
1.2.1.2 低压冷喷涂应用研究现状
1.2.2 铝青铜合金研究进展
1.2.2.1 铝青铜合金研究现状
1.2.2.2 新型高铝青铜合金研究现状
1.2.2.3 铝青铜合金与高铝青铜合金涂层耐摩擦磨损研究现状
1.3 课题意义及创新
1.3.1 课题意义及创新点
1.3.2 课题研究内容
第二章 低压冷喷涂涂层制备及实验方法
2.1 实验材料
2.1.1 粉体材料
2.1.2 基体材料
2.2 实验方案
2.2.1 涂层制备方案
2.2.2 机械性能测试实验方案
2.2.3 涂层微观形貌观察实验方案
2.2.4 摩擦磨损实验方案
2.3 本章小结
第三章 低压冷喷涂高铝青铜涂层的力学性能研究
3.1 粉末改性结果与分析
3.2 涂层力学性能
3.3 涂层形貌与组织
3.3.1 断口形貌
3.3.2 涂层表面形貌
3.3.3 涂层与基体结合界面形貌
3.4 分析讨论
3.4.1 微观结构对涂层性能的影响
3.4.2 涂层内部微观结构变化对涂层硬度的影响
3.4.3 涂层内部微观结构变化对涂层结合强度的影响
3.4.4 涂层内部微观结构变化对涂层最大沉积厚度的影响
3.5 本章小结
第四章 低压冷喷涂高铝青铜涂层的摩擦磨损性能
4.1 涂层的摩擦磨损性能与摩擦表面相组成
4.2 涂层摩擦磨损微观形貌
4.3 分析讨论
4.4 结论
结论
展望
参考文献
致谢
附录A攻读硕士期间所发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]冷喷涂工艺参数对TC4涂层性能的影响[J]. 靳磊,彭徽,李文亚,崔向中,姚罡. 宇航材料工艺. 2018(01)
[2]冷喷涂Cu/Ni/Al复合涂层内部粒子间的结合特性研究[J]. 杨康,李文亚. 焊管. 2018(01)
[3]镁合金表面冷喷涂420不锈钢涂层及其摩擦磨损性能研究[J]. 戴宇,马冰,陈杰,刘光,崔烺. 兵器材料科学与工程. 2017(02)
[4]热扩散对高铝青铜等离子喷焊层组织及摩擦性能的影响[J]. 刘舒婕,李文生,杨效田,何玲,王大锋,何艳艳. 中国有色金属学报. 2016(07)
[5]冷喷涂技术在铜质螺旋桨维修中的应用研究[J]. 陈正涵,孙晓峰,史玉鹏,苗雨. 表面工程与再制造. 2016(03)
[6]新型减摩耐磨自敏监测复合涂层及其发光性能[J]. 李文生,张咪娜,何玲,杨效田,吴学军. 焊接学报. 2016(04)
[7]多元高铝青铜优化Ni60合金涂层减摩性能的研究[J]. 路阳,杨晓伟,杨效田,肖荣振,王鹏春. 功能材料. 2016(01)
[8]铝青铜聚酯封严涂层的制备和可磨耗性能评价[J]. 杨杰,安宇龙,赵晓琴,陈杰,周惠娣,陈建敏. 材料工程. 2014(09)
[9]热喷涂铝青铜涂层的制备与微动磨损行为[J]. 杨杰,安宇龙,侯国梁,陈杰,刘宁,周惠娣,陈建敏. 中国表面工程. 2012(05)
[10]高铝高铁青铜Cu-15Al-XFe合金在5.0%H2SO4溶液中的腐蚀行为[J]. 管红艳,袁庆龙,张宝庆. 热加工工艺. 2012(08)
硕士论文
[1]轧辊表面激光合金化材料制备与性能分析[D]. 丁春.苏州大学 2014
[2]冷喷涂铝及铝锌涂层海洋大气腐蚀行为研究[D]. 王凯.山东大学 2011
[3]新型高铝青铜组织及腐蚀磨损行为的研究[D]. 袁利华.兰州理工大学 2005
[4]模具铜合金材料摩擦磨损特性的研究[D]. 金玉花.兰州理工大学 2003
本文编号：3611851
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 低压冷喷涂研究现状
1.2.1.1 冷喷涂沉积原理与研究现状
1.2.1.2 低压冷喷涂应用研究现状
1.2.2 铝青铜合金研究进展
1.2.2.1 铝青铜合金研究现状
1.2.2.2 新型高铝青铜合金研究现状
1.2.2.3 铝青铜合金与高铝青铜合金涂层耐摩擦磨损研究现状
1.3 课题意义及创新
1.3.1 课题意义及创新点
1.3.2 课题研究内容
第二章 低压冷喷涂涂层制备及实验方法
2.1 实验材料
2.1.1 粉体材料
2.1.2 基体材料
2.2 实验方案
2.2.1 涂层制备方案
2.2.2 机械性能测试实验方案
2.2.3 涂层微观形貌观察实验方案
2.2.4 摩擦磨损实验方案
2.3 本章小结
第三章 低压冷喷涂高铝青铜涂层的力学性能研究
3.1 粉末改性结果与分析
3.2 涂层力学性能
3.3 涂层形貌与组织
3.3.1 断口形貌
3.3.2 涂层表面形貌
3.3.3 涂层与基体结合界面形貌
3.4 分析讨论
3.4.1 微观结构对涂层性能的影响
3.4.2 涂层内部微观结构变化对涂层硬度的影响
3.4.3 涂层内部微观结构变化对涂层结合强度的影响
3.4.4 涂层内部微观结构变化对涂层最大沉积厚度的影响
3.5 本章小结
第四章 低压冷喷涂高铝青铜涂层的摩擦磨损性能
4.1 涂层的摩擦磨损性能与摩擦表面相组成
4.2 涂层摩擦磨损微观形貌
4.3 分析讨论
4.4 结论
结论
展望
参考文献
致谢
附录A攻读硕士期间所发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]冷喷涂工艺参数对TC4涂层性能的影响[J]. 靳磊,彭徽,李文亚,崔向中,姚罡. 宇航材料工艺. 2018(01)
[2]冷喷涂Cu/Ni/Al复合涂层内部粒子间的结合特性研究[J]. 杨康,李文亚. 焊管. 2018(01)
[3]镁合金表面冷喷涂420不锈钢涂层及其摩擦磨损性能研究[J]. 戴宇,马冰,陈杰,刘光,崔烺. 兵器材料科学与工程. 2017(02)
[4]热扩散对高铝青铜等离子喷焊层组织及摩擦性能的影响[J]. 刘舒婕,李文生,杨效田,何玲,王大锋,何艳艳. 中国有色金属学报. 2016(07)
[5]冷喷涂技术在铜质螺旋桨维修中的应用研究[J]. 陈正涵,孙晓峰,史玉鹏,苗雨. 表面工程与再制造. 2016(03)
[6]新型减摩耐磨自敏监测复合涂层及其发光性能[J]. 李文生,张咪娜,何玲,杨效田,吴学军. 焊接学报. 2016(04)
[7]多元高铝青铜优化Ni60合金涂层减摩性能的研究[J]. 路阳,杨晓伟,杨效田,肖荣振,王鹏春. 功能材料. 2016(01)
[8]铝青铜聚酯封严涂层的制备和可磨耗性能评价[J]. 杨杰,安宇龙,赵晓琴,陈杰,周惠娣,陈建敏. 材料工程. 2014(09)
[9]热喷涂铝青铜涂层的制备与微动磨损行为[J]. 杨杰,安宇龙,侯国梁,陈杰,刘宁,周惠娣,陈建敏. 中国表面工程. 2012(05)
[10]高铝高铁青铜Cu-15Al-XFe合金在5.0%H2SO4溶液中的腐蚀行为[J]. 管红艳,袁庆龙,张宝庆. 热加工工艺. 2012(08)
硕士论文
[1]轧辊表面激光合金化材料制备与性能分析[D]. 丁春.苏州大学 2014
[2]冷喷涂铝及铝锌涂层海洋大气腐蚀行为研究[D]. 王凯.山东大学 2011
[3]新型高铝青铜组织及腐蚀磨损行为的研究[D]. 袁利华.兰州理工大学 2005
[4]模具铜合金材料摩擦磨损特性的研究[D]. 金玉花.兰州理工大学 2003
本文编号：3611851
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3611851.html
