QQ客服 官方微博 反馈留言

题名	超音速火焰喷涂Fe基非晶涂层及性能研究
作者	丁娟强
答辩日期	2019
导师	李春燕
关键词	超音速火焰喷涂 Fe基非晶涂层 纳米压痕蠕变 耐蚀性 耐磨性
学位名称	硕士
英文摘要	Fe基非晶合金由于其本身的结构特点具有优异的性能,如高强度,高硬度,优异的耐磨耐腐蚀性能,其次Fe基非晶合金价格低廉,所以具有很大的应用前景,本文采用超音速火焰喷涂（HVOF）这种热加工工艺制备形成Fe基非晶涂层,不仅有效克服了大块非晶容易发生脆性断裂而不能作为结构材料使用的缺点,而且超音速火焰喷涂制备形成的Fe基非晶涂层组织均匀,结合力也好,突破了大块Fe基非晶的应用局限。本文具体研究内容包括:首先对喷涂和热处理下Fe基非晶涂层进行纳米压痕蠕变试验,并分析其蠕变机理,以及不同保载时间和峰值载荷下的应力指数（n）,并用自由体积模型和剪切带模型对其进行解释;其次对Fe基非晶涂层与基体材料在不同腐蚀液下进行电化学腐蚀试验,分析其耐腐蚀性能,并进一步探讨热处理对涂层耐腐蚀性能的影响;最后对Fe基非晶涂层进行摩擦磨损试验,分析环境、热处理温度、磨损时间以及施加载荷对Fe基非晶涂层耐磨性能的影响,并探讨摩擦磨损机理,得到的主要结论有:（1）与保载时间相比,蠕变变形对施加的峰值载荷更敏感,在同一保载时间下,峰值载荷10 mN时的应力指数（n）比6 mN时的小,这是由于在高峰值载荷下产生大量自由体积,导致应力指数值降低;在相同峰值载荷下随着保载时间的减小,应力指数值增大,较高的应力指数值表明,当峰值为6 mN且保持时间为10 s时,非晶涂层抵抗蠕变变形的能力更强。经过热处理的非晶涂层产生结构驰豫,减小了结构缺陷,自由体积减小,因此与原喷涂非晶涂层相比,经过热处理的非晶涂层对保载时间不敏感,并且表现出更高的应力指数,表明经过热处理的涂层具有更大的抗蠕变变形能力。（2）由XRD图谱得到经过热处理后的涂层为非晶涂层,热处理温度在玻璃转变温度（Tg）附近的非晶涂层的孔隙率最小,对经过热处理的涂层在同一腐蚀液（人工海水）中进行电化学腐蚀试验,发现腐蚀电流密度I250℃Rp基体,所以该Fe基非晶涂层的耐腐蚀性能比304不锈钢基体的耐腐蚀性能好。（3）304不锈钢的摩擦系数对载荷的变化更敏感,而非晶涂层的摩擦系数对摩擦的环境比较敏感。在干摩擦条件下,非晶涂层表面剥落很少,主要为粘着磨损,非晶涂层在孔隙等缺陷处诱发产生疲劳剥层磨损,并伴随少量氧化磨损,并且非晶涂层在干摩擦环境下表面氧化磨损比人工海水环境下严重,304不锈钢的磨损率是Fe基非晶涂层7倍,即Fe基非晶涂层耐磨性能比304不锈钢好;涂层的磨损率随着磨损时间的增大而降低,随着磨损施加载荷的增大而增大,所以非晶涂层能经得起长时间磨损;并且涂层在干摩擦环境下的磨损率大于在人工海水环境下的磨损率。热处理会提高非晶涂层的硬度,并且硬度增大,涂层的磨损率会降低,但需考虑不同条件下磨损机制与结构弛豫的影响,通过计算150℃热处理的非晶涂层磨损率最大,原涂层次之,250℃热处理的涂层的磨损率最小,可见适当的热处理温度（接近Tg）不仅能提高涂层硬度并且会降低涂层的磨损率,提高其耐磨性能。
语种	中文
页码	73
URL标识	查看原文
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94990]
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	丁娟强. 超音速火焰喷涂Fe基非晶涂层及性能研究[D]. 2019.

个性服务

查看访问统计

相关权益政策

暂无数据

收藏/分享

除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。