硬质合金表面激光微织构工艺及膜—基性能分析

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:newlinge
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
镍基油套管是服役于高温、高压及高腐蚀环境中开采石油天然气能源的关键部件,其质量好坏直接影响能源开采的安全。但镍基合金“又硬又软”的特性使油套管的螺纹加工质量难以保证。目前,国际普遍采用硬质合金涂层管螺纹梳刀进行管螺纹的加工,但由于膜-基系统界面结合强度低,涂层摩擦磨损状态差,导致梳刀寿命极短、螺纹加工质量差。因此,提出新的刀具制备工艺具有重要意义。  本课题组针对梳刀的膜-基系统结合强度低和涂层摩擦磨损状态差的问题,提出梳刀基体激光微织构工艺。为了验证该思想,本文对硬质合金基体和TiAlN涂层组成的膜-基系统进行了探索性研究。开展了硬质合金表面激光微织构工艺及其对膜-基系统性能影响的研究。主要内容包括:  首先,预测硬质合金表面激光微织构后沉积涂层的可行性。利用光纤激光,采用不同功率、不同加工次数,在硬质合金表面加工微凹坑,分析了激光功率和激光加工次数对微凹坑形貌的影响规律,探讨了微织构工艺与表面润湿性之间的关系。结果表明:用功率为5W,加工次数5次的激光进行微织构工艺可避免表面过度烧蚀和裂纹,微织构后的硬质合金表面亲水性预测了硬质合金激光微织构工艺的可行性。  其次,探讨基体微织构工艺对膜-基系统性能的影响。用PVD法对激光微织构后的硬质合金表面沉积TiAlN涂层,探讨了硬质合金表面激光微织构工艺对膜-基性能(形貌、涂层显微硬度、基体残余应力及膜-基结合力)的影响。研究表明:通过微织构工艺可使膜-基结合力提高5倍以上;选取适合的微织构密度可以提高涂层的显微硬度;基体微织构工艺对硬质合金残余应力存在一定影响。  最后,研究基体微织构工艺对涂层减摩抗磨的影响。采用镍基合金对磨件,对基体有无微织构工艺后的涂层进行摩擦磨损实验,对比分析了涂层在平均摩擦速度下(0.04 m/s和0.02 m/s)的摩擦系数、磨损量和磨痕形貌。结果表明:高速摩擦时,基体微织构工艺能降低涂层的摩擦系数,磨损量和犁沟数;低速摩擦时,基体微织构工艺后涂层的摩擦系数稳定性高,磨损量小,犁沟数少;基体微织构工艺提高了涂层的减摩抗磨特性。
其他文献
本文以制备钛合金气门用耐磨涂层为研究背景,采用激光技术在Ti-6Al-4V(TC4)钛合金表面制备了四种新型耐磨涂层,即包含稀土La2O3的F101镍基合金涂层,Ti-Al-Nb合金涂层,Ti-Si-C涂层
节能、安全、环保、舒适是当今世界汽车发展的主题。为了能够显著降低能源消耗同时减少环境污染,车身轻量化已成为现代车身结构设计的发展趋势。碳纤维复合材料(Carbon Fiber
政治是初中学生学习政治的启蒙阶段,占据着十分重要的位置。以下文章中指出了当前初中政治教学中存在的问题,分别是教师在课堂上引导作用不够到位,错误的理解发挥学生的主题地位
期刊
期刊
清代书家邓石如在金石篆隶上取得的成就,不仅成为了碑学理论发展中的成功典范,而且也为书法实践中“意”与“趣”的体现提出了审美上的参照。其书法以雄强为特质、意趣为追求
本文对输电线路施工技术应该注意的问题进行了分析,并通过对输电线路在电力系统中基础工程部分问题的探究,探讨了相关的解决办法.
期刊
本课题来源于校企合作项目,主要工作内容是对翻车机进行强度分析以及轻量化设计。本文以某厂特定型号的翻车机作为研究对象,借助计算机辅助分析软件,实现了翻车机设备的三维几何模型构建;通过分析翻车机的结构特点与工作工程中载荷特性,构建了翻车机静强度计算的力学模型和计算工况;并基于HyperWorks软件,建立了翻车机静强度计算的有限元模型;针对多种计算工况(额定载荷、冻煤载荷)下的不同倾翻角(0°、15°
为了减少发动机的摩擦磨损,延长使用寿命,必须通过采用各种减摩、强化处理工艺来改善摩擦副润滑、耐磨性能。凸轮轴零件对发动机的工作性能有着非常重要的影响,因此凸轮轴工作表