磨損是金屬材料失效的最常見原因之一,激光表面熔覆技術(shù)通過在金屬表面制備具有冶金結(jié)合的致密涂層,可顯著提高金屬材料的耐磨性能,從而受到廣泛關(guān)注。但較高的原材料成本嚴(yán)重制約了該技術(shù)的應(yīng)用。為解決這一瓶頸,本文選取已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的Fe-Si-Al與Fe-Si-B薄帶廢料,破碎后用作原材料,利用激光表面熔覆技術(shù)成功在45#鋼表面制備了結(jié)構(gòu)致密的Fe基合金涂層,研究了激光表面熔覆過程中涂層的微觀組織演化規(guī)律,獲得了涂層顯微硬度與耐磨性能的影響機(jī)制,對(duì)激光表面熔覆制備低成本、高性能耐磨涂層具有重要意義。研究表明,在不同工藝參數(shù)下制備的Fe-Si-Al涂層均由（Fe,Si,Al）單相固溶體構(gòu)成,與45#鋼基體呈現(xiàn)良好冶金結(jié)合。涂層底部為外延生長(zhǎng)形式的柱狀晶,隨后外延生長(zhǎng)中斷,逐漸過渡為等軸晶。Fe-Si-Al涂層的硬度與耐磨性能主要受其晶粒尺寸調(diào)控。在固定載荷、相同磨損時(shí)間下,Fe-Si-Al涂層的摩擦系數(shù)比母材低,磨損過程較為平緩,Fe-Si-Al涂層的磨損量為母材磨損量的1/9～1/10,粘著磨損和磨粒磨損為主要磨損機(jī)制。Fe-Si-B熔覆涂層由（Fe,Si）固溶體與Fe₂...

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 耐磨涂層簡(jiǎn)介
        1.1.1 耐磨涂層制備技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.1.2 涂層磨損機(jī)制簡(jiǎn)介
    1.2 激光表面熔覆金屬涂層研究現(xiàn)狀
    1.3 Fe基合金
    1.4 霍爾佩奇關(guān)系
    1.5 本文研究意義及主要內(nèi)容
        1.5.1 本文研究意義
        1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法
    2.1 試驗(yàn)材料
        2.1.1 母材金屬
        2.1.2 熔覆粉末
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 熔覆層制備方法及設(shè)備
        2.2.2 組織及性能測(cè)試設(shè)備及方法
        2.2.3 磨損性能測(cè)試及試驗(yàn)方法
第三章 激光表面熔覆Fe-Si-Al合金微觀組織演變與耐磨性能研究
    3.1 Fe-Si-Al合金系的設(shè)計(jì)
        3.1.1 引言
        3.1.2 Fe-Si-Al合金粉末的表征
    3.2 Fe-Si-Al熔覆層工藝參數(shù)的選定
    3.3 Fe-Si-Al熔覆層的XRD表征
    3.4 Fe-Si-Al熔覆層微觀組織
        3.4.1 Fe-Si-Al熔覆層微觀組織分析
        3.4.2 掃描速度對(duì)Fe-Si-Al熔覆層微觀組織的影響
        3.4.3 功率對(duì)Fe-Si-Al熔覆層微觀組織的影響
    3.5 激光表面熔覆Fe-Si-Al熔覆層的硬度分布
        3.5.1 Fe-Si-Al熔覆層總體硬度分布曲線
        3.5.2 掃描速度對(duì)Fe-Si-Al熔覆層硬度分布的影響
        3.5.3 功率對(duì)Fe-Si-Al熔覆層硬度分布的影響
    3.6 Fe-Si-Al熔覆層的磨損性能與磨損機(jī)制
        3.6.1 Fe-Si-Al熔覆層的摩擦系數(shù)
        3.6.2 Fe-Si-Al熔覆層的磨損量
        3.6.3 Fe-Si-Al熔覆層磨痕形貌及磨損機(jī)制
    3.7 本章小結(jié)
第四章 激光表面熔覆Fe-Si-B合金微觀組織演變與耐磨性能研究
    4.1 Fe-Si-B合金系的設(shè)計(jì)
        4.1.1 Fe-Si-B合金系的選定
        4.1.2 Fe-Si-B合金粉末表征
    4.2 Fe-Si-B熔覆層工藝參數(shù)的選定
    4.3 Fe-Si-B熔覆層的XRD表征
    4.4 Fe-Si-B熔覆層的微觀組織
        4.4.1 Fe-Si-B熔覆層的微觀組織分析
        4.4.2 掃描速度對(duì)Fe-Si-B熔覆層微觀組織的影響
        4.4.3 功率對(duì)Fe-Si-B熔覆層微觀組織的影響
    4.5 激光表面熔覆Fe-Si-B涂層的硬度分布
        4.5.1 Fe-Si-B涂層總體硬度分布
        4.5.2 掃描速度對(duì)Fe-Si-B熔覆層硬度分布的影響
        4.5.3 功率對(duì)Fe-Si-B熔覆層硬度分布的影響
    4.6 Fe-Si-B熔覆層的磨損性能與磨損機(jī)制
        4.6.1 Fe-Si-B熔覆層的摩擦系數(shù)
        4.6.2 Fe-Si-B熔覆層的磨損量
        4.6.3 Fe-Si-B熔覆層磨痕形貌及磨損機(jī)制
    4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的相關(guān)論文



本文編號(hào)：4051976