冷喷涂铁基非晶合金涂层的制备及组织性能研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:llzx373
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
非晶合金没有传统晶态合金的晶界、位错等缺陷,具有高强度、高硬度、高弹性模量以及良好的耐磨损和耐腐蚀性能。在材料表面制备非晶合金涂层,可以为基体提供良好的保护,使其具有优异的耐磨损和耐腐蚀性能。传统的非晶合金涂层制备以热喷涂和激光熔覆为主,高温容易导致非晶合金材料发生氧化和晶化,严重影响涂层的服役性能。以低温固态沉积为特点的冷喷涂技术,可以有效避免高温带来的不利影响,在制备高性能非晶合金涂层方面具有广阔的应用前景。本研究采用冷喷涂技术在具有不同表面性能的基体材料表面制备Fe Cr Si BC非晶合金涂层,包括AZ31B镁合金、6061铝合金、Q235碳钢,系统研究涂层的沉积特性及其组织性能。首先,采用深冷处理工艺对铁基非晶合金粉末进行循环处理,在低压冷喷涂条件下研究粉末处理前后的沉积特性变化;其次,系统研究铁基非晶合金颗粒在高压冷喷涂条件下的变形特征、涂层的沉积厚度、显微组织、硬度、摩擦磨损性能以及涂层与基体间的结合强度。结果表明:在低压冷喷涂条件下,非晶颗粒在硬度较低的镁合金、铝合金基体表面形成嵌入式的复合涂层,而在硬度较高的碳钢基体表面形成连续式的涂层,但涂层整体厚度较低。深冷处理对粉末颗粒的非晶态结构没有影响,可以改善其塑性变形能力,提高涂层的沉积厚度和致密度。非晶合金涂层可有效提高基体的耐磨损性能,在相同的基体表面,深冷处理非晶颗粒形成的涂层具有更加平稳的摩擦系数,同时其磨损率进一步降低,为未处理涂层的84.0%、87.9%、92.3%。在高压冷喷涂条件下,由于粉末颗粒喷涂速度和温度的明显提升,在三种不同硬度的基体表面均可获得较厚的连续涂层。非晶合金涂层与镁合金、铝合金、碳钢基体间的结合强度分别为14.81 MPa、18.51 MPa、31.01 MPa,断裂失效为涂层自身的内聚破坏,主要发生在涂层内部颗粒与颗粒之间的界面上,表现出明显的脆性断裂行为。非晶合金涂层的摩擦磨损性能受基体的影响较小,涂层的磨损机制表现为疲劳磨损和氧化磨损。镁合金、铝合金、碳钢基体的磨损率分别为2.261 mm~3/(N·m)、0.532 mm~3/(N·m)、0.06 mm~3/(N·m),非晶涂层表现出优异的抗磨损性能,磨损率仅为0.008 mm~3/(N·m)。
其他文献
在青藏高原和西北地区密度较高的城镇适当发展区域性太阳能集中供热是一种趋势。对于大型太阳能集中供热系统,蓄热体的设计非常关键,大型蓄热体通常可分为地下水池蓄热和地上蓄热罐体蓄热,相比埋地蓄热水池,地上蓄热罐体工程量小、初投资较低,但由于其置于室外环境中,整体热损失较大,罐体保温是需要重点关注的问题。但是,高原地区太阳辐射强烈、空气密度低、温差大、紫外老化快等特殊因素对太阳能蓄热罐体热损失及保温设计产
学位
我国是地震频发的国家,震后应急物流的快速调配对保障人民生命安全尤为重要,应急配送中心往往会因巨大地震或次生灾害影响而失效。应急物流设施选址的可靠性优化,有利于提高受灾区域人民的生存概率,避免灾难的进一步扩大。应急物资分配的弹性优化,有利于提高应急物流系统的效率,减少重大灾害带来的损失。因此,在震后配送中心出现失效的情境下,建立可靠且具有弹性的应急物流系统,确保应急物流的正常运作具有重要意义。首先,
学位
随着海洋资源勘探和环境检测等领域研究的不断深入,部署在水下的机器人和智能传感器也逐渐增多。因此,作为这些领域重要技术支撑的水下无线通信技术迫切需要实现大容量数据传输。水下光通信因具有高传输带宽、高传输速率、低链路延时和高安全性的优点而受到广泛关注,成为研究热点。基于水下资源勘探和水下环境监测等场景下的实际需求,本文围绕水下光通信系统展开研究,设计实现了面向视频传输的水下光通信信息处理与控制系统,主
学位
本文以城市公共家具在地域文化语境下的设计研究为出发点,通过调查了解当今苏州古城区城市公共家具发展的现状,针对城市公共家具中地域文化缺失所造成的各种问题,归纳总结如何设计出具有地方特色的城市家具的方法。重点从地域性、历史性、文化性、持续性等不同方面进行综合性探讨历史文化街区的城市公共家具设计的必要性和共融性。以山塘历史文化街区和城市公共家具的相关理论为研究基础,并通过国内外典型的历史文化街区中的公共
学位
随着大量电力电子设备(例如变频器、整流器)被接入电网,造成了严重的谐波污染。针对传统无源电力滤波器会发生谐振点偏移的缺点,本文依托导师团队课题,研究并设计了调谐滤波装置的滤波控制系统并实际应用于南阳某纺织厂中。本文完成的具体工作和取得的成果如下:(1)完成了滤波控制系统总体方案设计。首先,提出滤波控制系统的设计要求,构建基于IGBT式滤波电抗器的调谐滤波装置拓扑结构,并进行滤波电抗器阻抗变换原理分
学位
冠突散囊菌是茯砖茶加工过程中的优势益生真菌,其产生的胞外酶和丰富的次生代谢产物影响成品茶的品质和口感。为探究veA对冠突散囊菌次级代谢的调控机制,使用无缝克隆及农杆菌转化技术构建了冠突散囊菌veA基因过表达突变株,使用高效液相色谱技术(high performance liquid chromatography,HPLC)和转录组测序初步解析过表达veA对冠突散囊菌次级代谢相关基因表达的影响。结果
期刊
太阳能电池片在整个光伏发电过程中发挥着重要作用,不同电池片其表面颜色各有不同。而当不同颜色电池片组装在一起时,不仅影响美观,更会降低光伏组件的发电效率。所以,研究太阳能电池片的颜色分级对提高太阳能发电利用效率具有重要意义。本文以太阳能电池片为研究对象,开展对太阳能电池片的颜色分级算法研究。研究内容包括:太阳能电池的制备工艺、常见色系等级及其形成原因;根据相应的检测需求搭建太阳能电池片的采集环境,如
学位
纺织工业是我国国民经济的传统支柱和最主要的民生领域,同时也是中国竞争优势最突出的工业领域。因其外表呈现细腻柔和,有着特殊的朦胧立体功效与品质而受到消费群体的喜爱,并形成了独特的色纺产品。由于色纺产品采用了“先染色、再纺纱、后织造”的新型加工流程,相较于传统的“条染”和“匹染”工艺,其色彩表现方式灵活多样且环境友好。产品具有较强的产品竞争力和高附加值。但在色纺加工中,无论是原液着色纤维的混配物还是加
学位
理财最早出现于上世纪九十年代,传统的理财产品在早期由银行、证券公司和保险公司等金融企业在线下发行。随着金融科技的发展,在大数据计算、智能投顾等技术的加持下,理财与互联网的结合推动了理财行业的扩张。支付宝、东方财富网等理财平台便捷、操作简单的优势降低了理财准入门槛。与此同时,多数理财用户并不具备充足的理财素养,容易对理财平台的产品评估信息和他人的理财建议产生过度依赖。理财用户之间跟风现象严重,并且盲
学位
新兴技术在促进工业经济发展中发挥着至关重要的作用,识别潜在的新兴技术对于创新战略发展具有重要意义。如何在创新技术快速发展的背景下,寻找和识别出具有行业颠覆性潜力的新兴技术,对于政府和企业在早期阶段抓住战略机遇具有重要意义。新兴技术的发展态势、演化方向和影响力都具有不确定性和复杂性,导致其识别难度大、准确度低。传统的新兴技术识别方法主要有主观判断法、文献计量法和引文网络分析法,存在主观片面性、时间滞
学位