鎳基涂層綜合性能良好,在工業(yè)領(lǐng)域中應用廣泛。其中,鎳包石墨涂層已成功應用于航空航天領(lǐng)域,但該涂層硬度低,耐磨性差,這限制了其摩擦學應用。為了改善鎳包石墨涂層的摩擦學性能,本文通過火焰噴涂技術(shù)在鎳包石墨涂層中分別引入WC顆粒與Ni60/WC復合顆粒,制備出多種鎳基石墨/碳化鎢復合涂層。研究了不同顆粒對鎳包石墨涂層的微觀結(jié)構(gòu)以及常溫/高溫摩擦學性能的影響。開展了在鎳包石墨涂層中添加WC顆粒的研究。結(jié)果表明,添加適量的碳化鎢能夠有效提高鎳包石墨涂層的硬度與結(jié)合強度。當碳化鎢含量為30wt.%時,涂層的摩擦系數(shù)僅稍有上升,但耐磨性能明顯增強。碳化鎢與鎳基涂層之間具有較好的相容性,在摩擦過程中不易剝落,并能夠抑制涂層中裂紋的擴展,減輕涂層的疲勞磨損程度。但是當碳化鎢含量過高時,涂層中金屬粘結(jié)相的含量則相對降低,涂層硬度下降,摩擦學性能反而變差。開展了在鎳包石墨涂層中添加Ni60/WC復合顆粒（采用包覆粉與混合粉兩種形式）的研究。結(jié)果表明,采用Ni60包覆WC粉末制備的復合涂層表面粗糙度較低,物相分布均勻,涂層致密度高。當包覆粉添加量在30wt.%以內(nèi)時,復合涂層在摩擦過程中能夠形成完整的自潤滑膜... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

熱噴涂分類

燕山大學工學碩士學位論文-10-動力。其他實驗設(shè)備見表2-4。圖2-1氧乙炔火焰噴涂噴槍表2-3火焰噴涂基本參數(shù)氧氣壓力(MPa)乙炔壓力(MPa)壓縮空氣壓力(MPa)噴涂距離(mm)0.40.070.2100表2-4實驗所用器材及參數(shù)儀器名稱型號生產(chǎn)廠家超聲波清洗儀DS-2510DTH上海生析超聲波儀器有限公司干燥箱DHG-9030A武漢中科萬通儀器有限公司立式砂輪機－－篩網(wǎng)304不銹鋼華天篩網(wǎng)電子天平FA1004上海良平儀器儀表有限公司攪拌器JJ-1金壇市華城開元實驗儀器廠微機控制電子萬能試驗機WDW-100E濟南科匯實驗設(shè)備有限公司金相拋光機PG-1A上海標譽精密儀器有限公司精密切割機SYJ-200美國MTI公司2.2涂層制備方法鎳包石墨涂層以及復合涂層的制備過程如下：(1)將304不銹鋼用立式砂輪機打磨去除表面的氧化皮和油污，同時增大其表面粗糙度，經(jīng)測量基材的粗糙度為4.8±0.28μm。打磨后用質(zhì)量分數(shù)95%的乙醇超聲波清洗2030min，然后用去離子水沖洗干凈，烘干備用。

第2章實驗設(shè)備及研究方法-11-(2)用電子天平稱量不同質(zhì)量配比的鎳包石墨粉末與WC粉末于燒杯中，然后加入酒精混合，用攪拌器攪拌30min使其混合均勻，將混好的粉末置于干燥箱中60℃下干燥，做好記號備用。不同配比的鎳包石墨粉末與Ni60/WC復合粉末的混合粉同理制得。(3)噴涂前將所有粉末放置干燥箱中120℃下保溫2h烘干。噴涂時打開氧氣、乙炔和壓縮空氣，調(diào)節(jié)至目標參數(shù)。將噴槍口置于距離基材100mm處垂直噴涂，每個樣件噴涂五層。2.3涂層性能檢測設(shè)備及表征方法2.3.1涂層表面形貌和厚度表征本文采用ZEISSSIGMA500掃描電鏡(ScanningElectronMicroscopy，簡稱SEM)對鎳包石墨涂層及鎳基石墨/碳化鎢復合涂層的表面和截面形貌進行表征，設(shè)備如圖2-2所示。采用設(shè)備附帶的高性能能譜儀(EnergyDispersiveSpectroscopy，簡稱EDS)確定元素的種類和含量的分布。通過涂層截面的SEM圖像測量鎳包石墨涂層和復合涂層的厚度。為了獲得更為準確的涂層厚度統(tǒng)計值，每個涂層選取三個不同區(qū)域的截面SEM圖像，且每個區(qū)域隨機測量5處位置的涂層厚度值，綜合以上數(shù)據(jù)利用origin軟件求得涂層厚度最終值。由于粉末及涂層鑲在環(huán)氧樹脂后，樹脂不導電，在電鏡觀察時容易發(fā)生荷電現(xiàn)象，影響SEM圖像的質(zhì)量。因此在對樣件進行掃描電鏡觀察之前須采用CRESSINGTON108高性能離子濺射鍍膜儀對其進行噴金處理，增強其導電性。圖2-2ZEISSSIGMA500高分辨率場發(fā)射掃描電鏡

【參考文獻】：
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本文編號：3320169