铝基体Al-Fe-Mn与Al-Fe-Nb氩弧熔覆层的显微组织与性能

发布时间：2023-04-01 10:57

　　铝及铝合金材料具有高比强度、导电与导热性好等特点,但硬度低、耐磨性差,常发生磨损破坏。氩弧熔覆是一种表面强化技术,是在基体材料表面添加强化材料,通过改变表面层的成分和显微组织获得所需特殊性能的表面层。本文主要采用预敷粉末法,以Al、Fe、Mn、Nb四种金属粉末作为预敷材料,通过改变电弧电流(100 A-200A)和混合粉末的配比,在二元系统基础上,制备了Al-Fe-Mn和Al-Fe-Nb两类三元系氩弧熔覆层,研究了熔覆层的显微组织和性能。采用预敷粉末氩弧加热方法制备熔覆层时,电弧热量直接作用到预敷合金粉末上,粉末熔化并将热量传导到铝基体使之局部熔化形成熔池,熔化的合金粉末进入熔池中,经过液态扩散和溶解过程,使合金元素与铝相互作用,并形成相应的金属间化合物。由于氩弧熔覆方法加热与冷却速度较快,形成的熔覆层一般在中上部得到成分与显微组织分布较均匀的区域,其下方有一个合金元素较少的过渡区。部分熔化及溶解不充分的合金粉末还会聚合在一起,形成以合金粉末成分为主的团聚物区。有时,熔覆层中会出现气孔等缺陷。为了促进合金粉末熔化,减少熔覆层缺陷,采取将铝粉与合金粉末混合预敷的方法促进熔化的合金粉末与铝...

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 铝及铝合金的特点与应用
    1.2 表面工程技术
        1.2.1 热喷涂技术
        1.2.2 激光熔覆技术
        1.2.3 氩弧熔覆技术
    1.3 本文研究内容
第2章 试验材料、方法及设备
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法及设备
        2.2.1 熔覆层制备工艺及设备
        2.2.2 金相试件制备工艺及设备
        2.2.3 熔覆层显微组织分析及设备
        2.2.4 熔覆层性能测试及设备
第3章 氩弧熔覆Al-Fe-Mn熔覆层的组织与性能
    3.1 试验条件与试件编号
    3.2 电弧电流对预敷Al+Fe粉熔覆层的影响
        3.2.1 熔覆层的表面形貌与显微组织
        3.2.2 熔覆层的显微硬度与耐磨性
    3.3 电弧电流对同步送Fe粉熔覆层的影响
        3.3.1 熔覆层的表面形貌与显微组织
        3.3.2 熔覆层的显微硬度与耐磨性
    3.4 电弧电流对预敷Al+Mn粉熔覆层的影响
        3.4.1 熔覆层的表面形貌与显微组织
        3.4.2 熔覆层的显微硬度与耐磨性
    3.5 电弧电流对预敷Al+Fe+Mn粉熔覆层的影响
        3.5.1 熔覆层的表面形貌与显微组织
        3.5.2 熔覆层的显微硬度与耐磨性
    3.6 各种熔覆层的差别分析
    3.7 本章小结
第4章 氩弧熔覆Al-Fe-Nb熔覆层的组织与性能
    4.1 试验条件与试件编号
    4.2 电弧电流对预敷Al+Nb粉熔覆层的影响
        4.2.1 熔覆层的表面形貌与显微组织
        4.2.2 熔覆层的显微硬度与耐磨性
    4.3 电弧电流对预敷Al+Fe+Nb粉熔覆层的影响
        4.3.1 熔覆层的表面形貌与显微组织
        4.3.2 熔覆层的显微硬度与耐磨性
    4.4 预敷粉末成分对熔覆层的影响
        4.4.1 熔覆层的表面形貌与显微组织
        4.4.2 熔覆层的显微硬度与耐磨性
    4.5 各种熔覆层的差别分析
    4.6 本章小结
第5章 结论
参考文献
研究生阶段科研成果
致谢



本文编号：3777018