| 题名 | CrN/Ni60（WC）涂镀复合涂层组织和性能研究 |
| 作者 | 姜威 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 导师 | 李文生 ; 邱晓来 |
| 关键词 | 球阀 耐磨耐蚀涂层 火焰喷焊 多弧离子镀 CrN Ni60(WC) |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 本论文采用氧-乙炔火焰喷焊和多弧离子镀(PVD)技术制备具有优良耐磨性能和耐腐蚀性能的CrN/Ni60(WC)复合涂层,这种CrN/Ni60(WC)复合涂层主要用于工况复杂严苛的球阀表面。实验结果表明:采用氧-乙炔火焰喷焊和多弧离子镀技术在45钢基体上制备的CrN/Ni60(WC)复合涂层具有优良的耐磨损性能和耐腐蚀性能,可以用于工况复杂的球阀表面。采用氧-乙炔火焰喷焊和多弧离子镀(PVD)技术在45钢基体上制备Ni60(WC)涂层和CrN/Ni60(WC)复合涂层,涂层中WC粉末的质量分数分别为0%,10%,20%,30%和40%。运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X线衍射(XRD)等技术手段研究涂层表面形貌、组织结构、物相组成,利用维氏硬度计测量涂层侧面和正面的硬度,利用销-盘式摩擦磨损试验机测定涂层的耐磨损性能,利用电化学工作站测定涂层的耐腐蚀性能,分析实验结果可以得出如下结论:(1)Ni60涂层在Si,Cr,Fe与Ni和B形成的Fe Ni3,Cr B,BFe,Cr1.2Ni2.88等中间相的强化作用下,具有较高硬度;低载荷下,Ni60涂层主要磨损机制为轻微的磨粒磨损,高载荷下,Ni60涂层主要磨损机制为严重的粘着磨损;(2)Ni60(WC)涂层中,WC粉末含量增加,涂层平均硬度增加;低载荷下,Ni60(WC)涂层主要磨损机制是磨粒磨损,高载荷下,Ni60(WC)涂层主要磨损机制为粘着磨损;加入WC粉末能够明显的提升复合涂层的耐腐蚀性能,WC粉末含量增加,涂层的耐腐蚀性能增加,但过多的WC粉末会增加涂层的孔隙率,降低涂层的耐腐蚀性能;(3)多弧离子镀(PVD)CrN薄膜结构致密,与Ni60(WC)涂层结合紧密,薄膜表面附着的少量熔滴和凹坑,CrN薄膜以CrN和Cr相为主,晶体结构以(200)晶面择优取向;CrN/Ni60(WC)涂层具有较高的硬度,低载荷下,复合涂层以轻微的磨粒磨损为主,高载荷下,复合涂层主要磨损机制为疲劳磨损;CrN薄膜具有优良的耐腐蚀性能,但过多的WC粉末增加了Ni60(WC)/CrN复合涂层的孔隙率,复合涂层的耐腐蚀性能降低;(4)WC颗粒硬度较高,WC粉末弥散分布在Ni60涂层中,明显提高Ni60(WC)复合涂层的平均硬度,CrN薄膜具有较高的硬度,镀上CrN薄膜的CrN/Ni60(WC)复合涂层硬度进一步提高;WC颗粒在涂层磨损的过程中起到了支撑载荷的作用,明显的降低了涂层的磨损程度,CrN薄膜具有优良的减磨性能,降低了CrN/Ni60(WC)复合涂层的摩擦系数,抑制了粘着磨损和磨粒磨损的发生,复合涂层的耐磨损性能最好;Co包裹型WC粉末在腐蚀过程中Co作为阳极优先腐蚀,涂层得到保护,Ni60(WC)涂层耐腐蚀性能优于Ni60涂层,CrN薄膜化学性能稳定,表面致密,镀上CrN薄膜的CrN/Ni60(WC)复合涂层在5%H2SO4硫酸溶液中耐腐蚀性能最好。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 71 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/91811]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 姜威. CrN/Ni60（WC）涂镀复合涂层组织和性能研究[D]. 2016. |
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