氮细化过共晶Fe-Cr-C-Ti堆焊合金中初生M 7 C 3 碳化物研究

发布时间：2023-10-06 17:14

　　随着工业现代化进程的迅速发展,在恶劣工况下服役的机械零部件使用寿命受到了越来越多的关注,对零部件表面的性能提出了更高的要求。堆焊技术是表面工程技术中的关键技术之一,利用该技术对零部件进行表面再制造或表面强化,不仅可以恢复失效零部件的形状和尺寸,还可以使零部件表面获得更加优异的耐磨、耐热和耐腐蚀等性能。随着堆焊技术的迅速发展,适用于不同领域的堆焊材料也随之迅猛发展。其中,由于药芯焊丝制备的耐磨零件熔敷率高且具有良好的经济性和可靠性,在现代工业生产中的应用已非常广泛。本文以过共晶Fe-Cr-C堆焊合金为研究对象,自行研发了过共晶Fe-Cr-C-Ti药芯焊丝,通过优化焊丝的化学成分,利用堆焊技术制备了不同N含量的过共晶Fe-Cr-C-Ti系堆焊合金。采用X射线荧光光谱仪和碳硫分析仪测定堆焊合金中各元素含量;再以测得的元素含量为依据,采用Thermo-Calc软件计算得到堆焊合金在凝固过程中的相析出规律。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电镜等对不同成分的堆焊合金组织进行观察。采用硬度计测定堆焊层合金的宏观硬度;采用砂带式摩擦磨损试验机对堆焊层合金的耐磨性能进行测定。在此基础上...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 堆焊技术与堆焊材料国内外发展概况
        1.2.1 堆焊技术的研究进展
        1.2.2 堆焊材料的研究进展
    1.3 合金元素在堆焊合金中的应用
        1.3.1 稀土元素在堆焊合金中的应用
        1.3.2 微合金元素对堆焊合金的影响
        1.3.3 元素N在堆焊合金中的应用
    1.4 第一性原理在异质形核界面研究中的应用
    1.5 本文的研究目的与研究内容
第2章 试验材料与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 成分测定
        2.2.2 试样制备与金相组织观察
        2.2.3 X射线衍射分析
        2.2.4 扫描电镜分析
        2.2.5 TEM晶体结构测定
        2.2.6 硬度测定
        2.2.7 耐磨性测定
    2.3 理论计算方法
        2.3.1 Thermo-Calc相图计算
        2.3.2 第一性原理计算
第3章 元素N对过共晶Fe-Cr-C-Ti堆焊合金显微组织及耐磨性能的影响
    3.1 堆焊合金相规律计算
    3.2 堆焊合金组织分析
        3.2.1 金相组织观察
        3.2.2 XRD物相分析
        3.2.3 SEM形貌观察
        3.2.4 TEM分析
    3.3 N含量对过共晶Fe-Cr-C-Ti堆焊合金耐磨性能的影响
        3.3.1 硬度
        3.3.2 磨损失重曲线
        3.3.3 磨损形貌分析
    3.4 本章小结
第4章 TiN细化初生M₇C₃碳化物的第一性原理计算
    4.1 体相性能
        4.1.1 TiN的体相性能
        4.1.2 M₇C₃的体相性能
    4.2 表面性质
        4.2.1 收敛性测试
        4.2.2 表面能
    4.3 界面性质
        4.3.1 界面结构
        4.3.2 界面原子间的键合
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3852122