輕合金型材擠壓模具長期工作在高接觸應(yīng)力高溫強磨損伴隨高溫氧化的惡劣工況下,要求模具材料同時具備優(yōu)異的高溫持久強度、良好的高溫耐磨減摩性能及抗氧化性能,單一材料難以滿足要求,開發(fā)同時具備上述性能特點的先進(jìn)復(fù)合材料成為必然選擇。本文利用等離子熔化沉積快速成形技術(shù),分別以Inconel 718-Ti 51.8-Si 18.2(wt.%),Inconel 718-Ti 44.4-Si 15.6(wt.%),Inconel 718-Ti 37-Si 13(wt.%),Inconel 718-Ti 29.6-Si 10.4-Ni 包 CaF2 10(wt.%),Inconel 718-Ti 22.2-Si 7.8-Ni 包 CaF2 20(wt.%)混合合金粉末為原料,制備了以硬度高,高溫耐磨性能及抗氧化性能優(yōu)異的金屬硅化物Ti5Si3為增強相;以具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,在500-1000℃范圍內(nèi)均能起到固體潤滑作用的CaF2為固體自潤滑相,以Inconel 718為基體的高溫合金基高溫高強耐磨減摩抗氧化多相復(fù)合材料,以期滿足擠壓模具所需的性能要求。論文分析了復(fù)合材料的物相組成,觀察了復(fù)合材料的顯微組...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 材料簡介
        1.2.1 鎳基高溫合金Inconel 718
        1.2.2 增強相Ti₅Si₃研究現(xiàn)狀
        1.2.3 自潤滑相CaF2

    1.3 等離子熔化沉積快速成形技術(shù)簡介
    1.4 研究目標(biāo)
    1.5 研究內(nèi)容
2 試驗材料和研究方法
    2.1 試驗材料
        2.1.1 基體材料的選擇
        2.1.2 合金粉末的選擇及成分配比
    2.2 等離子熔化沉積快速成形試驗
        2.2.1 等離子熔化沉積快速成形試驗設(shè)備
        2.2.2 等離子熔化沉積快速成形試驗工藝
    2.3 顯微組織分析
        2.3.1 金相試樣制備
        2.3.2 物相分析
        2.3.3 組織觀察
    2.4 性能測試
        2.4.1 顯微硬度測試
        2.4.2 高溫干滑動摩擦磨損性能測試
        2.4.3 高溫氧化性能測試
    2.5 本章小結(jié)
3 顯微組織及物相分析
    3.1 等離子熔化沉積Inconel 718試樣
    3.2 等離子熔化沉積Inconel 718-Ti51.8-Si18.2(wt.%)試樣
    3.3 等離子熔化沉積Inconel 718-Ti44.4-Si15.6(wt.%)試樣
    3.4 等離子熔化沉積Inconel 718-Ti37-Si13(wt.%)試樣
    3.5 等離子熔化沉積Inconel 718-Ti29.6-Si10.4-Ni包CaF₂10(wt.%)試樣
    3.6 等離子熔化沉積Inconel 718-Ti22.2-Si7.8-Ni包CaF₂20(wt.%)試樣
    3.7 凝固機理分析
    3.8 本章小結(jié)
4 復(fù)合材料性能測試及分析
    4.1 顯微硬度測試結(jié)果與分析
    4.2 高溫干滑動摩擦磨損測試結(jié)果與分析
        4.2.1 磨損失重與相對耐磨性
        4.2.2 摩擦系數(shù)
        4.2.3 磨損表面形貌
        4.2.4 磨屑形貌
        4.2.5 對磨球表面形貌
        4.2.6 磨損機理分析
    4.3 高溫恒溫抗氧化性能試驗結(jié)果與分析
        4.3.1 氧化熱力學(xué)與氧化增重動力學(xué)
        4.3.2 氧化表面組織分析
        4.3.3 氧化截面組織分析
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3773883

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