半导体激光熔覆Ni基耐磨减磨复合涂层的研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:stepbystep
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性能强等优异性能,在航空航天、化工石油、生物医药等领域中得到广泛的应用。但是由于钛合金表面硬度低、抗高温氧化性能较差、耐磨性能差,且难以润滑,极大程度上限制了其潜能的发挥。利用合适的表面改性技术在钛合金表面可以有效改善其耐磨性能。采用表面改性技术在钛合金表面制备的涂层,大多数情况下,耐磨性的提高是以增强它的表面硬度和强度,摩擦系数和摩擦相容性得不到很好的改善。因此,在摩擦运动过程中,具有一定的自润滑性,成为材料领域内又一个研究热点。目前,由于激光熔覆能量密度高、冷却速度快的特性,使涂层组织致密,晶粒细小,与基底达成冶金结合,激光熔覆技术成为制备耐磨自润滑涂层的有效手段之。本文以NiCrBSi.WS2粉末为原料,采用半导体激光器在TC4合金基体上制备出冶金结合良好的Ni基耐磨减磨复合涂层。利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机等技术手段,系统的分析了激光熔覆层宏观形貌、微观组织、显微硬度的影响规律,揭示了激光熔覆Ni基复合涂层的耐磨性和磨损机制。并且通过电化学腐蚀实验,分析了涂层的耐腐蚀性能。通过研究激光工艺参数对熔覆层表面宏观形貌的影响,揭示了各个熔覆层的几何尺寸和稀释率的变化规律,为优化其激光工艺参数奠定了理论基础。结果表明:熔覆层与基体形成良好的冶金结合;Ni60熔覆涂层主要物象由TiC、TiB2、丫一Ni构成,含有WS2的涂层中主要物象含有Ti2CS.TiB2.TiS.CrxSy.γ-Ni. Cr2B、{Ni,W}化合物;添加固体润滑剂WS2的熔覆层平均硬度均低于Ni60熔覆层的平均硬度(1000~1200 HVo 3),随着WS2含量的增加熔覆层平均硬度呈现减小的趋势;添加WS2熔覆层的摩擦系数均比Ni60涂层的小,磨损量是Ni60涂层2.5倍左右,说明添加WS2后熔覆层的耐磨性大大提高,达到耐磨减磨的目的;通过对不同WS2含量的熔覆层耐腐蚀性能测试可知,激光熔覆Ni基复合涂层的耐腐蚀性能优于TC4钛合金的耐腐蚀性能,根据极化曲线可知,随着WS2含量增加,腐蚀电位越向正想移动,腐蚀电流密度越小,故腐蚀速率降低,因此抗腐蚀能力越强。
其他文献
双圆弧圆柱齿轮具有接触承载能力强、传动平稳、加工方便等诸多优点,现已广泛应用在矿山、冶金等重载领域。双圆弧圆柱齿轮传动过程中啮合特性非常复杂,轮齿接触状态对齿轮啮合和动力学性能影响很大,所以对双圆弧圆柱齿轮啮合关系及接触性能研究既有理论意义又有重大的实用价值。本文以GB/T12759-1991型双圆弧圆柱为研究对象,研究双圆弧圆柱齿轮啮合传动的接触特性。以圆弧齿轮啮合原理、微分几何学、弹性力学为理
本文对矿井电机保护及监控网络的设计进行了研究。文章在阐述矿用电机保护技术及监控系统研究的现状及发展趋势的基础上,根据矿井环境特点,设计开发了矿用电机保护器及监控网络
学位
设备是企业生产的基础设施,加强设备寿命周期管理,降低设备的寿命周期费用是非常有必要的。随着计算机技术的发展,建立设备寿命周期信息管理系统是使设备在生命周期中发挥最
由于塑料瓶的大量使用,造成环境污染日益严重。塑料瓶的主要成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),在欧洲许多国家,PET用量的50%以上来自废旧PET的回收利用,国内对PET的回收再利用也越来越重视。本论文所采用的离子液体催化降解PET是PET化学降解中最有前景的回收方法之一,该论文研究内容是废旧PET聚酯绿色降解与保级再利用技术(863计划)课题中的一部分。热力学数据是PET催化降解工艺设计、优化,
本文对矿用准轨电机车防滑系统进行了研究。文章首先探讨了制动过程中轮轨间接触状态,指出乐粘着与滑移率的关系,应用单个车轮运动的力学模型,分析了制动过程中电机车的运动情况
为了提高石油、天然气等输送管道的质量,本文针对输送管道中频感应加热热处理工艺参数优化问题进行了研究。利用COMSOL软件建立了输送管道中频感应加热的磁-热双场耦合仿真模
柔轮是谐波齿轮传动中的关键构件,谐波齿轮减速器的承载能力与使用寿命主要由柔轮决定。为了计算方便,在基于有限元模型的柔轮应力和变形的研究中,通常将柔轮齿圈部位采用了简化方法,但有限元模型的结果未能准确地反映轮齿齿廓及齿根的真实形状,造成应力分析结果与实际情况的偏差。为此,本文提出了一个包括渐开线齿型的谐波齿轮实体单元的有限元模型建模方法。利用APDL语言建立包括柔轮齿厚、齿根倒圆半径和柔轮壁厚等参数
随着机械向高速化、高精度化发展,对主轴的要求也越来越高,磁悬浮轴承(AMB)支承的主轴单元已经成为高速加工机床的理想主轴单元.目前,磁悬浮轴承采用的大都是相对位移控制法,
由于具育连续操作、处理量大、适应性强等特点,离心机广泛地应用于化工、石化、矿业、环保等部门,对固液混合物进行脱水、澄清、浓缩和分离等操作。随着生产规模的逐渐扩大,