爆炸喷涂Fe基非晶涂层摩擦磨损机理研究

发布时间：2024-12-17 21:34

　　Fe基非晶合金因其高硬度/高强度、优异的耐磨和耐腐蚀性能以及相对低廉的成本而成为极具潜力的工程候选材料。然而,有限的冷却速率使得Fe基非晶合金仅限于粉末状、带状及有限形状和尺寸的块体。此外,块体Fe基非晶合金在室温下的高局域剪切带和不均匀剪切变形行为,使其在室温下呈脆性断裂特性,严重限制了其工业应用。而利用热喷涂技术将Fe基非晶合金制备成涂层,不仅能够实现其在大尺寸工件上的应用,而且能够有效改善其室温脆性。本论文基于Fe基非晶合金优异的耐磨性能,以爆炸喷涂技术制备的Fe基非晶涂层为研究目标,利用差示扫描量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、维氏显微硬度计、纳米压痕仪和摩擦实验机等设备以及低温热循环处理工艺,研究了原始涂层、低温热循环处理涂层和粉末经低温热循环处理后所制备涂层的摩擦学性能。具体内容包括以下三个方面:采用爆炸喷涂技术在9Ni钢基体上制备了Fe基非晶涂层。以Si₃N₄小球为对磨副,研究了Fe基非晶涂层在干摩擦条件下的摩擦磨损行为。结果表明,爆炸喷涂制备的Fe基非晶涂层很好地保留了...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图11块体非晶合金与传统金属材料的常规力学性能比较

硕士学位论文1第1章绪论1.1非晶合金非晶合金亦被称为金属玻璃，是将熔融合金通过现代快速凝固冶金技术固化而形成的固体金属材料。非晶合金从某种意义上被认为是无缺陷（原子排列呈现长程无序而短程有序）的，不存在常规晶体材料中的晶界和位错等缺陷，因此有望达到理论强度（约1/50杨氏模量）....

图1.2过冷液体晶化转变的TTT曲线

爆炸喷涂Fe基非晶涂层摩擦磨损机理研究2（2）非晶合金形成动力学从动力学来看，非晶形成的关键在于能够使熔体冷却到共晶转变点以下而不结晶。Turnbull认为，过冷液体的晶化形核率小于10-6cm-3·s-1时便可认为未发生晶化。而当结晶相的体积结晶分数值x很小时，其主要由形核率I....

图1.3Fe基非晶涂层涂覆在核废料储存罐护罩和罐体上[47]

爆炸喷涂Fe基非晶涂层摩擦磨损机理研究6Fe基非晶涂层优异的性能吸引了美国军方的注意。由美国能源部和国防部主导的针对可应用的耐磨耐腐蚀Fe基非晶合金涂层的系统研究直接推动了Fe基非晶合金在耐磨耐蚀涂层领域的应用。2003年，美国国防部先进研究项目局（DARPA）启动了“海军先进非....

图1.4爆炸喷涂工作原理图

硕士学位论文9达4000℃，冲击波速度可达3500m/s，可将喷涂粒子加速到1200m/s，且在此过程中由于高温下极短的加热时间，仅将颗粒加热到塑化阶段（仅将颗粒表面熔化），可获得极高的冷却速度[69-71]。因此，爆炸喷涂制备的涂层孔隙率极低。图1.4爆炸喷涂工作原理图Fig.....

本文编号：4016562