TC4钛合金表面激光合金化原位制备WC-Ni-Si涂层的组织性能研究

发布时间：2023-04-28 17:18

　　TC4合金材料组成是Ti-6Al-4V,具有比强度高、耐腐蚀和耐高温等优良性能,被广泛应用于航空航天、国防、汽车以及海洋等工业领域(发动机零件、凸轮轴、紧固件、阀门等),但是耐磨性能较差,限制了其进一步应用,而改善钛合金耐磨性、提高其表面硬度对拓宽其应用范围具有重要意义。本研究采用WC(含碳量0.1%)、Ni、Si混合粉末为原料,利用激光合金化技术在钛合金表面原位成功制备含WC、Ni、Si的涂层,通过研究不同激光功率下、不同WC含量、添加少量Cr/Co对TiNi基涂层组织与性能的影响。不同激光功率对含WC涂层组织及性能影响的实验结果表明:当功率为1600W和1700W时,涂层硬度相当为945HV左右,但功率为1800W时,硬度略有下降;当功率为1700W和1800W时,涂层的摩擦系数比较接近(0.22至0.33波动),摩擦磨损实验更为平稳并且激光功率为1600W和1800W时试样的磨损量更大。WC含量对TiNi基涂层组织与性能影响的实验结果表明:在合适的激光合金化参数下制备含WC较高的涂层整体均匀致密,少量微观裂纹且与TC4基体冶金结合;涂层组织主要由α-Ti、Ti₅

【文章页数】：70 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 激光表面强化技术
        1.2.1 激光材料表面改性基础理论
        1.2.2 激光表面改性技术特点
    1.3 激光合金化技术
        1.3.1 激光合金化技术的原理与特点
        1.3.2 激光合金化工艺
        1.3.3 激光合金化粉末
        1.3.4 多道搭接激光合金化
    1.4 钛合金激光表面改性处理研究进展
    1.5 论文的研究内容
第2章 实验材料和方法
    2.1 技术路线
    2.2 实验材料
    2.3 实验方法
        2.3.1 涂层制备
        2.3.2 激光合金化工艺参数
    2.4 试样制备与组织结构分析方法
        2.4.1 试样制备
        2.4.2 组织形貌分析
        2.4.3 涂层物相分析
        2.4.4 性能测试
第3章 不同激光功率对含WC涂层组织及性能的影响
    3.1 涂层材料与激光功率参数
    3.2 涂层组织形貌
        3.2.1 物相分析
        3.2.2 显微组织与成分
    3.3 涂层力学性能
        3.3.1 硬度分析
        3.3.2 摩擦磨损性能
    3.4 本章小结
第4章 不同WC含量对涂层组织及性能的影响
    4.1 涂层的制备
    4.2 涂层组织形貌
        4.2.1 物相分析
        4.2.2 显微组织与成分
    4.3 涂层力学性能
        4.3.1 硬度分析
        4.3.2 摩擦磨损性能
    4.4 本章小结
第5章 不同Cr/Co添加量对涂层组织及性能的影响
    5.1 涂层制备
    5.2 涂层组织形貌
        5.2.1 物相分析
        5.2.2 显微组织与成分
    5.3 涂层力学性能
        5.3.1 硬度分析
        5.3.2 摩擦磨损性能
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者攻读学位期间的科研成果:
致谢



本文编号：3804132