CrN/Ni60(WC)涂鍍復合涂層組織和性能研究
發(fā)布時間:2021-07-19 15:38
本論文采用氧-乙炔火焰噴焊和多弧離子鍍(PVD)技術制備具有優(yōu)良耐磨性能和耐腐蝕性能的CrN/Ni60(WC)復合涂層,這種CrN/Ni60(WC)復合涂層主要用于工況復雜嚴苛的球閥表面。實驗結果表明:采用氧-乙炔火焰噴焊和多弧離子鍍技術在45鋼基體上制備的CrN/Ni60(WC)復合涂層具有優(yōu)良的耐磨損性能和耐腐蝕性能,可以用于工況復雜的球閥表面。采用氧-乙炔火焰噴焊和多弧離子鍍(PVD)技術在45鋼基體上制備Ni60(WC)涂層和CrN/Ni60(WC)復合涂層,涂層中WC粉末的質(zhì)量分數(shù)分別為0%,10%,20%,30%和40%。運用光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)、X線衍射(XRD)等技術手段研究涂層表面形貌、組織結構、物相組成,利用維氏硬度計測量涂層側(cè)面和正面的硬度,利用銷-盤式摩擦磨損試驗機測定涂層的耐磨損性能,利用電化學工作站測定涂層的耐腐蝕性能,分析實驗結果可以得出如下結論:(1)Ni60涂層在Si,Cr,Fe與Ni和B形成的Fe Ni3,Cr B,BFe,Cr1.2Ni2.88等中間相的強化作用下,具有較高硬度;低載荷下,Ni60涂層主要磨損機制為...
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 前言
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 鎳基涂層國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 WC涂層國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 CrN薄膜國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本課題選題意義和研究內(nèi)容
1.3.1 選題意義
1.3.2 研究內(nèi)容
第2章 涂層制備及實驗方法
2.1 實驗方案
2.1.1 復合涂層組織結構分析及硬度測試
2.1.2 涂層摩擦磨損實驗
2.1.3 涂層腐蝕測試實驗方案
2.2 實驗材料
2.3 實驗方法
2.3.1 涂層制備
2.3.2 摩擦實驗
2.3.3 腐蝕實驗
2.3.4 性能檢測實驗
2.4 本章小結
第3章 復合涂層組織及力學性能
3.1 實驗材料及方法
3.2 涂層表面組織及分析
3.2.1 涂層表面形貌
3.2.2 涂層表面元素分析
3.2.3 涂層物相分析
3.3 涂層截面組織及分析
3.3.1 涂層截面形貌
3.3.2 涂層截面元素分析
3.4 涂層力學性能
3.4.1 涂層表面硬度
3.4.2 涂層截面硬度
3.5 分析和討論
3.5.1 Ni60(WC)涂層組織結構與力學性能分析
3.5.2 CrN/Ni60(WC)復合涂層組織結構與力學性能分析
3.6 本章小結
第4章 復合涂層摩擦性能
4.1 摩擦磨損測試技術
4.2 實驗材料及方法
4.3 實驗結果
4.3.1 復合涂層質(zhì)量變化
4.3.2 復合涂層摩擦系數(shù)
4.3.3 復合涂層摩擦形貌
4.4 分析與討論
4.4.1 Ni60(WC)涂層組織與耐磨損性能分析
4.4.2 CrN/Ni60(WC)復合涂層組織與耐磨損性能分析
4.5 本章小結
第5章 復合涂層電化學腐蝕性能
5.1 腐蝕電化學概述
5.2 實驗材料及方法
5.3 實驗結果
5.3.1 Ni60(WC)涂層在 5%H2SO4溶液中腐蝕行為
5.3.2 CrN/Ni60(WC)復合涂層涂層在 5%H2SO4溶液中腐蝕行為
5.4 分析和討論
5.4.1 Ni60(WC)涂層耐腐蝕性能分析
5.4.2 CrN/Ni60(WC)涂層耐腐蝕性能分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀碩士期間發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]軸向磁場對電弧離子鍍CrN薄膜顯微組織及耐腐蝕性能的影響[J]. 趙彥輝,李天書,于寶海,肖金泉,林國強. 中國有色金屬學報. 2015(08)
[2]TiN、TiCN和CrN涂層在海水環(huán)境下的摩擦學性能[J]. 單磊,王永欣,李金龍,陳建敏. 中國表面工程. 2013(06)
[3]等離子噴焊鎳基合金耐磨性能研究[J]. 孫兵,權高峰,李達. 電焊機. 2012(05)
[4]軸對稱磁場對電弧離子鍍TiN薄膜結構及摩擦性能的影響[J]. 肖金泉,郎文昌,趙彥輝,宮駿,孫超,聞立時. 金屬學報. 2011(05)
[5]不同轟擊能量下CrN硬質(zhì)薄膜的生長方式和擇優(yōu)取向變化[J]. 梁柔,徐雪波,鮑明東,江利. 兵器材料科學與工程. 2011(02)
[6]CrN薄膜的制備及其抗氧化性的研究[J]. 趙廣彬,曹曉英,欒道成,陳甥怡. 工具技術. 2011(02)
[7]氧分壓對射頻磁控濺射制備氧化鋅薄膜光電學性質(zhì)的影響[J]. 彭福川,林麗梅,鄭衛(wèi)峰,蓋榮權,賴發(fā)春. 福建師范大學學報(自然科學版). 2011(01)
[8]直流磁控反應濺射法制備的釩氧化物薄膜及其光譜研究[J]. 李莉莎,崔海寧,姜振益. 光譜學與光譜分析. 2011(01)
[9]直流磁控濺射制備AlN薄膜的結構和表面粗糙度[J]. 鄒文祥,賴珍荃,劉文興. 光子學報. 2011(01)
[10]靶流對磁控濺射CrN金屬雙極板耐腐蝕性能的影響[J]. 譚俊,邢汝鑫,錢耀川. 核技術. 2011(01)
博士論文
[1]WC-Co硬質(zhì)合金的微波燒結制備研究[D]. 鮑瑞.中南大學 2013
[2]重熔時間及涂層厚度對火焰熱噴涂件疲勞性能的影響[D]. 趙志平.蘭州理工大學 2013
[3]PVD氮化物涂層的高溫摩擦磨損特性及機理研究[D]. 劉愛華.山東大學 2012
[4]PVD氮化物涂層的沖蝕磨損特性及機理的研究[D]. 吳鳳芳.山東大學 2011
[5]等離子弧焊接過程的數(shù)值模擬[D]. 殷鳳良.天津大學 2007
碩士論文
[1]Ni60粉末喂料的制備及性能表征[D]. 李洋.華南理工大學 2014
[2]氮化鉻(CrN,Cr2N)粉末制備研究[D]. 馬壯.遼寧科技大學 2014
[3]HIPIMS技術制備CrN涂層及其結構與力學性能的研究[D]. 夏飛.廣東工業(yè)大學 2014
[4]鑄件表面缺陷等離子噴焊與堆焊修復研究[D]. 單長龍.吉林大學 2013
[5]反應磁控濺射法沉積的CrN基涂層組織結構及其性能研究[D]. 張豪.江西科技師范大學 2013
[6]WC/Co基熱噴涂粉末與涂層制備及其性能的研究[D]. 向錦濤.湖南大學 2012
[7]45鋼表面激光熔覆鎳基復合涂層的組織與性能研究[D]. 張忠.昆明理工大學 2012
[8]超聲波對激光熔覆Ni60B及WC/Ni60B涂層的影響研究[D]. 曹亞男.廣東工業(yè)大學 2012
[9]HVOF用高性能硬質(zhì)合金噴涂粉末的制備技術及其基礎理論研究[D]. 貢太敏.中南大學 2012
[10]不銹鋼激光熔覆Mo2C/Co基合金涂層組織與性能研究[D]. 李曉康.蘭州理工大學 2012
本文編號:3290959
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 前言
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 鎳基涂層國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 WC涂層國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 CrN薄膜國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本課題選題意義和研究內(nèi)容
1.3.1 選題意義
1.3.2 研究內(nèi)容
第2章 涂層制備及實驗方法
2.1 實驗方案
2.1.1 復合涂層組織結構分析及硬度測試
2.1.2 涂層摩擦磨損實驗
2.1.3 涂層腐蝕測試實驗方案
2.2 實驗材料
2.3 實驗方法
2.3.1 涂層制備
2.3.2 摩擦實驗
2.3.3 腐蝕實驗
2.3.4 性能檢測實驗
2.4 本章小結
第3章 復合涂層組織及力學性能
3.1 實驗材料及方法
3.2 涂層表面組織及分析
3.2.1 涂層表面形貌
3.2.2 涂層表面元素分析
3.2.3 涂層物相分析
3.3 涂層截面組織及分析
3.3.1 涂層截面形貌
3.3.2 涂層截面元素分析
3.4 涂層力學性能
3.4.1 涂層表面硬度
3.4.2 涂層截面硬度
3.5 分析和討論
3.5.1 Ni60(WC)涂層組織結構與力學性能分析
3.5.2 CrN/Ni60(WC)復合涂層組織結構與力學性能分析
3.6 本章小結
第4章 復合涂層摩擦性能
4.1 摩擦磨損測試技術
4.2 實驗材料及方法
4.3 實驗結果
4.3.1 復合涂層質(zhì)量變化
4.3.2 復合涂層摩擦系數(shù)
4.3.3 復合涂層摩擦形貌
4.4 分析與討論
4.4.1 Ni60(WC)涂層組織與耐磨損性能分析
4.4.2 CrN/Ni60(WC)復合涂層組織與耐磨損性能分析
4.5 本章小結
第5章 復合涂層電化學腐蝕性能
5.1 腐蝕電化學概述
5.2 實驗材料及方法
5.3 實驗結果
5.3.1 Ni60(WC)涂層在 5%H2SO4溶液中腐蝕行為
5.3.2 CrN/Ni60(WC)復合涂層涂層在 5%H2SO4溶液中腐蝕行為
5.4 分析和討論
5.4.1 Ni60(WC)涂層耐腐蝕性能分析
5.4.2 CrN/Ni60(WC)涂層耐腐蝕性能分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀碩士期間發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]軸向磁場對電弧離子鍍CrN薄膜顯微組織及耐腐蝕性能的影響[J]. 趙彥輝,李天書,于寶海,肖金泉,林國強. 中國有色金屬學報. 2015(08)
[2]TiN、TiCN和CrN涂層在海水環(huán)境下的摩擦學性能[J]. 單磊,王永欣,李金龍,陳建敏. 中國表面工程. 2013(06)
[3]等離子噴焊鎳基合金耐磨性能研究[J]. 孫兵,權高峰,李達. 電焊機. 2012(05)
[4]軸對稱磁場對電弧離子鍍TiN薄膜結構及摩擦性能的影響[J]. 肖金泉,郎文昌,趙彥輝,宮駿,孫超,聞立時. 金屬學報. 2011(05)
[5]不同轟擊能量下CrN硬質(zhì)薄膜的生長方式和擇優(yōu)取向變化[J]. 梁柔,徐雪波,鮑明東,江利. 兵器材料科學與工程. 2011(02)
[6]CrN薄膜的制備及其抗氧化性的研究[J]. 趙廣彬,曹曉英,欒道成,陳甥怡. 工具技術. 2011(02)
[7]氧分壓對射頻磁控濺射制備氧化鋅薄膜光電學性質(zhì)的影響[J]. 彭福川,林麗梅,鄭衛(wèi)峰,蓋榮權,賴發(fā)春. 福建師范大學學報(自然科學版). 2011(01)
[8]直流磁控反應濺射法制備的釩氧化物薄膜及其光譜研究[J]. 李莉莎,崔海寧,姜振益. 光譜學與光譜分析. 2011(01)
[9]直流磁控濺射制備AlN薄膜的結構和表面粗糙度[J]. 鄒文祥,賴珍荃,劉文興. 光子學報. 2011(01)
[10]靶流對磁控濺射CrN金屬雙極板耐腐蝕性能的影響[J]. 譚俊,邢汝鑫,錢耀川. 核技術. 2011(01)
博士論文
[1]WC-Co硬質(zhì)合金的微波燒結制備研究[D]. 鮑瑞.中南大學 2013
[2]重熔時間及涂層厚度對火焰熱噴涂件疲勞性能的影響[D]. 趙志平.蘭州理工大學 2013
[3]PVD氮化物涂層的高溫摩擦磨損特性及機理研究[D]. 劉愛華.山東大學 2012
[4]PVD氮化物涂層的沖蝕磨損特性及機理的研究[D]. 吳鳳芳.山東大學 2011
[5]等離子弧焊接過程的數(shù)值模擬[D]. 殷鳳良.天津大學 2007
碩士論文
[1]Ni60粉末喂料的制備及性能表征[D]. 李洋.華南理工大學 2014
[2]氮化鉻(CrN,Cr2N)粉末制備研究[D]. 馬壯.遼寧科技大學 2014
[3]HIPIMS技術制備CrN涂層及其結構與力學性能的研究[D]. 夏飛.廣東工業(yè)大學 2014
[4]鑄件表面缺陷等離子噴焊與堆焊修復研究[D]. 單長龍.吉林大學 2013
[5]反應磁控濺射法沉積的CrN基涂層組織結構及其性能研究[D]. 張豪.江西科技師范大學 2013
[6]WC/Co基熱噴涂粉末與涂層制備及其性能的研究[D]. 向錦濤.湖南大學 2012
[7]45鋼表面激光熔覆鎳基復合涂層的組織與性能研究[D]. 張忠.昆明理工大學 2012
[8]超聲波對激光熔覆Ni60B及WC/Ni60B涂層的影響研究[D]. 曹亞男.廣東工業(yè)大學 2012
[9]HVOF用高性能硬質(zhì)合金噴涂粉末的制備技術及其基礎理論研究[D]. 貢太敏.中南大學 2012
[10]不銹鋼激光熔覆Mo2C/Co基合金涂層組織與性能研究[D]. 李曉康.蘭州理工大學 2012
本文編號:3290959
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