陶瓷—金属复合耐磨层的制备及其特性研究

发布时间：2024-01-21 13:08

　　高温冲蚀/烧蚀磨损一直是影响火炮身管寿命的重要因素,不仅引起材料大量流失,甚至会造成火炮炸膛等严重安全事故。针对这些问题,本文采用先进的扩渗工艺和激光熔覆技术并选用合适参数制备陶瓷金属复合耐磨层,从而提高火炮身管的使用寿命。在圆管内壁制备的陶瓷扩渗涂层,经过退火处理后,厚度为30μm,表面平整光滑。由于BN陶瓷相的强化作用,使材料表面的维氏硬度达到1100HV以上。在火药爆炸烧蚀实验中,实验圆管发生明显塑性变形并出现剪切裂纹,但涂层未剥落,且其厚度没有明显变化。结果表明,涂层具有高的结合强度和耐烧蚀性能。采用激光熔覆技术得到的NiCr-Cr3C2耐磨层,厚度为1500μm,并与基体有200-300微米宽的元素扩散区域,表现出良好的冶金结合。随着Ni含量的增加,熔覆层气孔和裂纹等明显减少,但其硬度也迅速下降下降。熔覆层的物相分析还表明,熔覆层中含有Cr3C2、Cr7C3和Cr23C6等陶瓷相,说明四种熔覆层中的陶瓷增强相Cr3C2在激光辐照下都发生了分解,并有新的Cr7C3和Cr23C6等相生成,这些相改变了Ni基熔覆层的显微结构,增大了熔覆层的硬度。高温冲蚀实验表明,扩渗涂层和激光熔覆...

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 火炮内膛的烧蚀破坏及涂层防护技术
        1.2.1 火炮内膛的烧蚀
        1.2.2 影响火炮烧蚀磨损的因素
        1.2.3 国内外身管增寿研究现状
    1.3 激光熔覆工艺制备陶瓷金属复合涂层
        1.3.1 激光熔覆工艺概述
        1.3.2 激光熔覆层质量
        1.3.3 陶瓷-金属复合材料
        1.3.4 熔覆层材料的选择
    1.4 本课题主要研究内容及意义
第2章 实验描述
    2.1 引言
    2.2 实验主要内容
    2.3 激光熔覆工艺制备陶瓷金属复合层
        2.3.1 实验材料
        2.3.2 激光熔覆
        2.3.3 熔覆层成分及微观组织分析
        2.3.4 显微硬度分析
        2.3.5 高温冲蚀实验
    2.4 本章小结
第3章 扩渗复合涂层的组织与性能分析
    3.1 火药内爆实验
        3.1.1 实验装置及实验过程
        3.1.2 实验结果分析
    3.2 组织分析与成分分析
        3.2.1 试样制备
        3.2.2 显微组织及成分分析
    3.3 本章小结
第4章 激光熔覆层组织与性能分析
    4.1 激光熔覆显微组织与成分分析
    4.2 物相分析
    4.3 显微硬度分析
    4.4 高温冲蚀实验结果及分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3882042