真空熔覆WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层的力学性能建模及工程应用

发布时间：2023-02-19 12:56

　　本课题将真空熔覆技术与柔性“涂层布”技术结合,采用合适的钎焊工艺参数在Q235基体表面制备了WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层。采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪及X射线衍射仪研究了该复合涂层的显微组织、元素分布、相组成和断口形貌,并测量了涂层与基体结合层宽度L。利用图像处理软件ImageJ对涂层的WC晶粒度dwc、涂层孔隙率φ和孔隙平均面积S进行了测量,并计算了碳化钨颗粒邻接度C。根据以往的理论模型并结合本课题涂层实际情况,提出了相应的剪切强度、表面洛氏硬度和截面维氏硬度HV10数学模型。采用洛氏硬度计、显微硬度计、电子万能试验机对涂层的表面洛氏硬度、截面维氏硬度HV10及剪切强度进行测定,与数学模型计算值进行了对比。结果表明:剪切强度、表面洛氏硬度和截面维氏硬度HV10数学模型值与实际值较吻合,剪切强度数学模型值与实际值最大误差为2.3%,最小误差为2.1%。简化型剪切强度数学模型值与实际值最大误差为4.4%,最小误差为1.3%。表面洛氏硬度数学模型值与实际值最大误差为0.5%,最小误差为0.2%。截面维氏硬度HV10数学模型值与实际值最大误差为8.6%,最小误差为0.2%。...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 表面复合涂层技术国内外研究现状
        1.2.1 不同技术存在的问题
    1.3 真空熔覆制备“涂层布”复合涂层的研究现状
    1.4 硬质合金参数化建模研究现状
    1.5 本文研究目的与主要内容
第2章 试验材料、设备及方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法与设备
        2.2.1 真空熔覆试验
        2.2.2 涂层微观图处理及微观参数计算
        2.2.3 涂层界面结合强度测试及数学模型预测
        2.2.4 涂层硬度测试及数学模型预测
        2.2.5 涂层与基体结合区微观形貌及组织分析
        2.2.6 涂层物相分析
        2.2.7 涂层应力计算
第3章 真空熔覆WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层的剪切强度数学模型
    3.1 前言
    3.2 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层剪切强度数学模型建立和计算
        3.2.1 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层金相组织及微观结合机理
        3.2.2 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层的结构理论模型
        3.2.3 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层剪切强度数学模型的建立
        3.2.4 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层微观结构参数的测量与计算
    3.3 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层剪切强度数学模型的改进和验证
    3.4 本章小结
第4章 真空熔覆WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层的硬度数学模型
    4.1 前言
    4.2 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层表面洛氏硬度数学模型的建立和计算
        4.2.1 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层表面洛氏硬度数学模型的建立
        4.2.2 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层表面洛氏硬度数学模型的计算
    4.3 表面洛氏硬度的测量
    4.4 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层截面维氏硬度数学模型的建立和计算
        4.4.1 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层截面维氏硬度数学模型的建立
        4.4.2 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层截面维氏硬度数学模型的计算
    4.5 截面维氏硬度的测量
    4.6 本章小结
第5章 真空熔覆WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层的应力计算及工程实际应用
    5.1 前言
    5.2 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层应力测试
        5.2.1 有限元计算模型及材料属性
        5.2.2 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层应力测试结果
    5.3 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层的管状试件立焊工艺及工程实际应用
        5.3.1 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层的管状试件立焊工艺
        5.3.2 WC-10Ni/NiCrBSi复合涂层的工程实际应用
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及专利
致谢



本文编号：3746262