Fe基非晶态涂层的制备及其组织性能研究

发布时间：2017-08-14 00:06

  本文关键词：Fe基非晶态涂层的制备及其组织性能研究

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【摘要】：本文采用两种电弧喷涂方法结合粉芯丝材制备了Fe基非晶合金涂层,借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱仪(EDS)等研究手段对制得的涂层的微观组织形貌,相结构及孔隙率进行了分析,并测试分析了涂层的显微硬度、摩擦磨损以及电化学腐蚀等性能。在扫描电镜下观察,涂层为典型的层状结构,由变形扁平粒子相互搭接而成,涂层与基体的结合以机械结合为主。超音速电弧喷涂涂层组织致密,层状粒子堆叠紧密,存在少量孔隙。普通电弧喷涂涂层局部存在较多的缺陷,如凹陷、微裂纹等。XRD结果证明两种电弧方法制备的涂层在喷涂过程中发生部分晶化,涂层大部分还是非晶成分。对基体和涂层进行了常温下在不同转速和载荷下的干摩擦测试,结果表明涂层的摩擦系数均较小,20钢的磨损机制为粘着磨损,涂层在粒子脱落之前涂层的失效形式是疲劳磨损,在粒子脱落之后的失效形式就为磨粒磨损。对20钢及两种方法制备的涂层分别在3.5%NaCl、模拟酸性土壤溶液中进行了电化学腐蚀测试,得到了三者的极化曲线,电化学阻抗谱,并通过拟合得到了其电化学参数。分析结果表明,超音速电弧喷涂制备的Fe基非晶合金涂层在两种溶液中自腐蚀电位最低,电化学反应电阻最高,其耐腐蚀最好。
【关键词】：Fe基非晶合金涂层 电弧喷涂 干摩擦 电化学行为
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-22
• 1.1 前言7-8
• 1.2 Fe基非晶合金的概述8-14
• 1.3 热喷涂Fe基非晶合金涂层14-17
• 1.3.1 热喷涂技术14-16
• 1.3.2 铁基非晶合金涂层16-17
• 1.4 超音速电弧喷涂技术17-20
• 1.4.1 超音速电弧喷涂主要特点18-19
• 1.4.2 超音速电弧喷涂涂层的形成过程19
• 1.4.3 超音速电弧喷涂的应用19-20
• 1.5 主要研究内容20-22
• 第二章 实验材料及研究方法22-29
• 2.1 实验材料22
• 2.2 喷涂设备22-23
• 2.3 分析测试方法23-29
• 2.3.1 X射线衍射（XRD）分析23-24
• 2.3.2 扫描电子显微镜（SEM）分析24
• 2.3.3 显微硬度测量24-25
• 2.3.4 涂层孔隙率的测定25-26
• 2.3.5 摩擦磨损试验26
• 2.3.6 电化学腐蚀分析26-29
• 第三章 涂层的制备及形貌分析29-36
• 3.1 粉芯丝材的制备29
• 3.1.1 丝材外皮的选择29
• 3.1.2 粉芯丝材的拉制29
• 3.2 涂层的制备及工艺29-31
• 3.2.1 工艺流程29-30
• 3.2.2 工艺参数30-31
• 3.3 微观组织结构分析31-36
• 3.3.1 涂层的物相分析31-32
• 3.3.2 涂层的表面形貌及界面组织分析32-36
• 第四章 涂层性能测试及分析36-48
• 4.1 显微硬度36-37
• 4.2 摩擦磨损37-42
• 4.2.1 磨损的分类及机理37-38
• 4.2.2 干摩擦实验结果与分析38-42
• 4.3 涂层的电化学腐蚀行为42-48
• 4.3.1 材料在 3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀42-44
• 4.3.2 材料在模拟酸性土壤溶液中的电化学腐蚀44-48
• 第五章 结论48-49
• 致谢49-50
• 参考文献50-53
• 攻读硕士学位期间发表的论文53-54

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