超音速等離子技術(shù)作為一種重要表的面工程技術(shù),在許多旋轉(zhuǎn)零部件的表面強(qiáng)化和表面修復(fù)具有廣泛的應(yīng)用前景。然而,由于涂層材料與基體材料具有不同的性能,使涂層在服役過(guò)程中失效機(jī)制與均質(zhì)材料有較大差異,因此,深入探討探討經(jīng)超音速等離子噴涂方法強(qiáng)化的旋轉(zhuǎn)零部件的服役性能和失效機(jī)制,對(duì)超音速等離子噴涂技術(shù)的進(jìn)一步推廣具有重要意義。本文首先采用超音速等離子噴涂技術(shù)在45#鋼基體上制備了NiCr-Cr₃C₂涂層,運(yùn)用均勻設(shè)計(jì)方法研究了噴涂工藝參數(shù)與涂層性能的關(guān)系,分別使用掃描電鏡、透射電鏡、X射線(xiàn)衍射儀、顯微硬度儀和納米壓痕儀檢測(cè)了涂層的形貌、微觀(guān)結(jié)構(gòu)、顯微硬度和納米力學(xué)性能;然后基于RM-1滾滑接觸疲勞試驗(yàn)平臺(tái),從超音速等離子噴涂層競(jìng)爭(zhēng)壽命演變規(guī)律研究出發(fā),結(jié)合聲發(fā)射在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備,系統(tǒng)地研究了涂層的失效機(jī)理、壽命演變規(guī)律以及服役進(jìn)程與聲發(fā)射信號(hào)特征參量之間的關(guān)系,研究結(jié)果表明:(1)均勻設(shè)計(jì)方法可用于噴涂電流I、噴涂電壓U、噴涂距離D和主氣(氬氣)流量對(duì)NiCr-Cr₃C₂涂層性能的影響研究。對(duì)不同距離下噴涂粒子的...

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超音速等離子噴涂技術(shù)
    1.3 涂層磨損失效行為研究現(xiàn)狀
        1.3.1 接觸疲勞失效
        1.3.2 摩擦磨損失效
        1.3.3 磨損/疲勞競(jìng)爭(zhēng)性失效
    1.4 聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)
        1.4.1 聲發(fā)射信號(hào)采集與信號(hào)類(lèi)型
        1.4.2 聲發(fā)射信號(hào)處理方法
    1.5 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 課題來(lái)源
        1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備
    2.1 課題研究方案
    2.2 涂層設(shè)備與粒子特性研究方法
        2.2.1 超音速等離子噴涂設(shè)備
        2.2.2 噴涂粒子特性研究方法
    2.3 涂層組織結(jié)構(gòu)及性能表征方法
        2.3.1 涂層微觀(guān)結(jié)構(gòu)及組織
        2.3.2 涂層孔隙率
        2.3.3 涂層結(jié)合強(qiáng)度
        2.3.4 涂層硬度
        2.3.5 涂層摩擦學(xué)性能
    2.4 涂層競(jìng)爭(zhēng)性失效規(guī)律研究和分析方法
        2.4.1 測(cè)試輥涂層制備
        2.4.2 滾/滑接觸疲勞試驗(yàn)機(jī)
        2.4.3 聲發(fā)射在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 NiCr-Cr₃C₂噴涂參數(shù)優(yōu)化與涂層表征
    3.1 引言
    3.2 噴涂材料表征
    3.3 噴涂參數(shù)優(yōu)化
        3.3.1 均勻設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化
        3.3.2 回歸分析方法
        3.3.3 噴涂粒子特性分析
    3.4 涂層組織結(jié)構(gòu)表征
        3.4.1 涂層微觀(guān)結(jié)構(gòu)
        3.4.2 涂層相結(jié)構(gòu)分析
    3.5 涂層性能表征
        3.5.1 涂層孔隙率
        3.5.2 涂層顯微硬度及納米硬度
        3.5.3 涂層結(jié)合強(qiáng)度
        3.5.4 涂層摩擦學(xué)性能
    3.6 本章小結(jié)
第四章 NiCr-Cr₃C₂涂層競(jìng)爭(zhēng)性失效規(guī)律研究
    4.1 引言
    4.2 涂層內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)分布
    4.3 涂層競(jìng)爭(zhēng)性失效機(jī)制
        4.3.0 涂層服役前初始表面形貌
        4.3.1 表面磨損失效
        4.3.2 剝落失效
        4.3.3 分層失效
    4.4 涂層競(jìng)爭(zhēng)性失效及壽命演變規(guī)律率
        4.4.1 涂層競(jìng)爭(zhēng)性失效模式及壽命統(tǒng)計(jì)
        4.4.2 不同滑差率下的涂層壽命演變規(guī)律
        4.4.3 P-N曲線(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 聲發(fā)射監(jiān)測(cè)涂層競(jìng)爭(zhēng)性失效過(guò)程
    5.1 引言
    5.2 涂層競(jìng)爭(zhēng)性失效不同階段的聲發(fā)射信號(hào)
    5.3 典型的聲發(fā)射信號(hào)時(shí)頻分析
        5.3.1 正常接觸時(shí)的聲發(fā)射信號(hào)分析
        5.3.2 材料去除階段的聲發(fā)射信號(hào)分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄1 db10小波5層分解的Matlab程序
附錄2 快速傅里葉變換處理的Matlab程序
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
    1.發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    2.研究成果
致謝



本文編號(hào)：3778900