激光熔覆Cu-Ti-Zr系非晶复合涂层的制备与性能研究

发布时间：2024-12-18 07:00

　　非晶合金材料具备特殊玻璃态组织,故此具备高强、高硬以及十分出色的耐磨性。纯Cu拥有格外突出的导电与导热性,可是其硬度却相对较低并且其耐磨性差。本文通过在纯Cu表面制备非晶复合涂层获得复合材料,可以综合利用Cu的高导电导热性和非晶的高强耐磨性,极大的拓宽Cu材料的应用领域。本文选用Cu₄₇Ti₃₀Zr₈Ni₇Hf₈和Cu₂₅Ti₇Zr₅₂Ni₉Al₇两种非晶体系,通过电弧熔炼和振动磨制备金属粉末,采用同轴送粉方式在纯Cu表面进行激光熔覆实验。解析不同工艺参数下涂层的相组成、微观组织和力学性能来优选最佳的工艺参数,之后对涂层的抗电烧蚀和摩擦磨损性能开展测试。主要的结果如下:1.优选了获取Cu-Ti-Zr-Ni-Hf非晶涂层的激光功率密度和扫描速度,Cu-Ti-Zr-Ni-Hf非晶复合涂层的主要包含了非晶、纯Ti、HfO₂和Cu₄Ti...

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【部分图文】：

图1-1激光熔覆整体的加工流程图[3]

燕山大学工学硕士学位论文-2-超短的加工周期内完成吸热熔融和冷却固化过程，从而形成与基体牢固结合并大幅提升基体表面综合特性的一种高新科技加工手段[1]。其整体的加工过程如图1-1所示。激光熔覆光纤激光器耦合率高、输出光束质量好、散热效果好、柔性好性价比高等优点，更适合激光熔覆技术....

图1-2Cu-Ti-Zr系非晶复合涂层的XRD图谱[65]

第1章绪论-9-Al基[61]、Ni基[5]、Ti基[62]、Zr基[21,33]、Cu基[63]、Mg基[22,52]等。同样，二元或三元合金体系也能够具备特别突出的GFA以有利于制备非晶涂层。在众多适合应用激光熔覆的非晶体系中，Cu-Ti-Zr系非晶合金体系具备良好的GFA、....

图1-3激光熔覆Cu-Ti-Zr系非晶涂层的横截面SEM图像和相应的放大图像[66]

燕山大学工学硕士学位论文-10-而且Cu-Ti-Zr系非晶复合涂层通常是以三个不一样的区域组成的，具体包括涂层上部的表面区、中部的混合区以及靠近基板的界面结合区。表面区的冷却速度最高并且粉末的成分比例最接近初始比例，最有利于非晶相的形成，所以在表面区的非晶相含量最高。混合区的冷却....

图1-4Cu-Ti-Zr系非晶复合涂层一般硬度分布

燕山大学工学硕士学位论文-12-值都很高(超过300HV0.1)，表明涂层的存在能够有效的增强了基板材料。图1-4Cu-Ti-Zr系非晶复合涂层一般硬度分布Cu-Ti-Zr系非晶复合涂层具有的较高硬度值通常对应着其较好的耐磨性，对比基体的摩擦系数，磨损体积和磨损质量等指标，熔覆层....

本文编号：4017114