激光熔覆镍基金属陶瓷涂层的研究

发布时间：2017-04-09 05:02

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【摘要】： 运用激光熔覆技术在40Cr钢表面制备了最大厚度为0.9mm的 （TiO_2+B_2O_3+Al_2O_3+TiB_2）/Ni-Cr-Al金属陶瓷涂层，其中的TiB_2和Al_2O_3陶瓷 颗粒在激光加工过程中原位反应生成。借助光学显微镜、X射线衍射仪、电子 探针及显微硬度计等手段对熔覆层的组织、物相、元素分布和显微硬度分布特 征进行了分析研究。熔覆层不同位置的凝固特征参数不同，形成的组织亦不同。 底部为典型的平面外延生长组织，然后呈现胞晶、胞/枝过渡、枝晶到细小等轴 晶的分层凝固组织特征，陶瓷相的引入使得熔覆层晶粒细小，，枝晶生长方向发 生紊乱。原位反应生成的TiB_2、Al_2O_3为亚微米颗粒，主要分布在晶粒内部， 形成晶内复合，而未反应的TiO_2、B_2O_3陶瓷颗粒分布在晶间。陶瓷颗粒沿深 度方向成梯度分布，显微硬度亦呈现连续梯度分布特征。熔覆层物相主要可能 为基体的γ相和基体上弥散分布的γ'相以及Al_2O_3、TiB_2等陶瓷相等。研究了激 光加工参数对晶粒尺寸、显微硬度分布的影响。磨损实验表明，陶瓷增强颗粒 的加入在很大程度上提高了覆层的抗磨损性能。
【关键词】：激光熔覆 (TiO_2+B_2O_3+Al_2O_3+TiB_2)/Ni-Cr-Al金属陶瓷 微观组织 物相 硬度 耐磨性
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 目录2-4
• 中文摘要4-55
• 一 前言32
• 1-1 国内外激光加工产业发展概况及应用范围32-39
• 1-2 激光与金属作用的原理及特点39
• 1-3 激光表面改性的种类及特点39-41
• 1-4 激光熔覆的工艺途径及工艺控制41-44
• 1-5 激光熔覆技术的研究与发展44-53
• 1-6 激光熔覆层的性能及其应用53-55
• 二 立论目的及途径设计55-65
• 2-1 立论目的55-56
• 2-2 方案和机理56-62
• 2-3 试验途径设计62-65
• 三 实验内容65-74
• 3-1 实验材料及设备65-68
• 3-2 实验过程68-74
• 四 实验结果及分析74-95
• 4-1 激光熔覆参数对熔覆层质量的影响74-77
• 4-2 熔覆层的组织特征77-81
• 4-3 熔池凝固速率的理论模型81-83
• 4-4 熔覆层物相和元素分布分析83-89
• 4-5 显微硬度分布及其与微观结构的关系89-90
• 4-6 扫描速度对熔覆层组织的影响90-91
• 4-7 扫描速度对硬度分布的影响91-92
• 4-8 陶瓷添加量对熔覆层显微硬度的影响92-93
• 4-9 耐磨性能实验及结果分析93-95
• 五 结论95-97
• 六 参考文献97-101
• 七 后记101-102
• 附录1： 有关图表数据102-104
• 附录2： 硕士期间发表的主要论文104-111

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 楼白杨;白万金;徐斌;;SiC/Ni基合金激光熔覆层磨损性的研究[J];金属热处理;2006年10期

2 杨永华;曾辉;;型内中心和合金棒温度检测系统的研制[J];实验室研究与探索;2012年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 杨毅;激光直接快速成形金属零件的机理及工艺研究[D];南华大学;2006年

2 许鹏;炮钢表面激光熔覆纯铬粉末的研究[D];长春理工大学;2006年

3 赵冠琳;激光熔覆原位反应生成TiC-VC增强铁基熔覆层的研究[D];山东大学;2008年

4 张春成;抽油光杆激光熔覆表面耐磨损与防腐蚀性能研究[D];大庆石油学院;2010年

5 王宾;AZ31镁合金表面铝合金化层的制备与性能研究[D];重庆理工大学;2010年

6 朱闯;Fe基高铬涂层制备及抗CO_2腐蚀行为研究[D];东北石油大学;2012年

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本文编号：294487