一、V-EPC表面合金化及其在导卫板生产中应用的研究(论文文献综述)
查元飞[1](2021)在《硬质相增强W-Cu复合材料的组织结构及摩擦磨损特性研究》文中指出导卫装置对钢铁产品的生产效率与质量影响极大,但现有的导卫材料难以满足高温高摩擦服役环境下的使用需求。本研究通过SPS烧结技术成功制备出TiCN/W-Cu与TaC/W-Cu复合材料,并对其组织结构、致密度、硬度与摩擦磨损特性进行研究,期望满足导卫材料在耐磨性能方面的需求。通过化学镀法制备了包覆效果较好的Cu@W粉末。优化TiCN/W-Cu-Ni复合材料SPS烧结工艺,确定烧结温度为1200℃。TiCN能够提升钨铜复合材料的致密度与硬度。最佳TiCN添加量为1.5wt.%,此时有最佳致密度为97.9%,硬度为282.7 HV;适量的TiCN颗粒能钉扎位错与裂纹,获得致密而均匀的组织,提高致密度与硬度,但过量的则会自身聚集,不利于致密化烧结。相比Ni,添加Co的TiCN/W-Cu复合材料致密度与硬度更高。优化了TaC/W-Cu-Ni复合材料的SPS烧结工艺,确定烧结温度为1200℃。TaC能够提升钨铜复合材料的致密度与硬度,且TaC比TiCN的提升更显着。最佳TaC添加量为1.5wt.%,此时有最佳致密度98.6%,硬度321.6 HV。适量TaC颗粒有利于获得致密而均匀的组织,提高致密度与硬度,但过量的TaC颗粒不利于致密化烧结。相比Ni,添加Co的TaC/W-Cu复合材料致密度与硬度更高。TiCN/W-Cu-Ni复合材料比W-Cu-Ni复合材料拥有更好的常温与高温耐磨性能。TiCN/W-Cu-Ni相比于W-Cu-Ni复合材料,在25℃时磨损率低了33.8%,在800℃时磨损率低了61.9%。这是因为前者更高的基体强度能够更好地抵抗塑性变形,且高温磨损过程中TiCN/W-Cu-Ni复合材料表面产生的硬质摩擦层起到了耐磨减摩作用。TiCN/W-Cu-Ni复合材料的磨损机制以磨粒磨损为主,随着温度的升高,逐渐出现疲劳磨损、黏着磨损与氧化磨损。TaC/W-Cu-Ni复合材料的耐磨性能更优于W-Cu-Ni以及TiCN/W-Cu-Ni复合材料。TaC/W-Cu-Ni相比于W-Cu-Ni与TiCN/W-Cu-Ni复合材料,在25℃时磨损率分别低了80%与69.8%,800℃时磨损率分别低了70.4%与22.5%,800℃时摩擦系数分别低了40.9%与35%。高温摩擦磨损过程中,TiCN/W-Cu-Ni复合材料的铜润滑膜和硬质摩擦层交替出现,单独作用;TaC/W-Cu-Ni复合材料的硬质摩擦层和铜润滑膜同时存在,协同作用,产生了更好的减摩耐磨效果。TaC/W-CuNi复合材料的磨损机制以磨粒磨损与疲劳磨损为主,随着温度的升高,逐渐出现黏着磨损与氧化磨损。
朱继祥[2](2021)在《WC、TiC增强铁基复合涂层组织和摩擦磨损性能的研究》文中进行了进一步梳理导卫装置作为轧钢生产过程中不可或缺的辅助装置,可保障轧件进给的稳定性,确保输出既定的高质量性。其主要零部件导卫板在进给钢材的不规则冲击、较高的轧制温度、高速滑动的环境影响下,易导致导卫板表面发生疲劳破坏、磨损破坏及粘钢失效形式。因此,对于提高主要零部件导卫板表面的硬度和耐磨性,延长导卫装置使用寿命显得至关重要。本文采用激光熔覆技术方法,选用轧钢专用LC3558铁基合金粉末并添加硬质相WC、TiC作为熔覆合金材料,在GCr15轴承钢基体制备三种不同含量的硬质相铁基复合涂层。通过对硬质相含量的调控,探究熔覆层内部微观组织演变和摩擦磨损性能间的关联性,旨在得到最佳硬质相添加量下高硬度、高耐磨性的铁基复合涂层。(1)制备出含量20 wt.%、30 wt.%、40 wt.%、50 wt.%WC铁基复合涂层。对比研究发现,在基材与熔覆层交界线处存在一条细窄的结合带,且熔覆层组织无明显缺陷。添加WC的铁基复合涂层中增强相主要以Fe3W3C、Fe2W2C为主,随着熔覆层WC含量的增加产生了新硬化相M7C3。高硬度的硬化相Fe3W3C、Fe2W2C、M7C3等和WC颗粒弥散分布在涂层中显着提高熔覆层的硬度,其中50wt.%的WC铁基复合涂层表面硬度最高达到1063.9HV0.1,约为基材的3倍。30wt.%的WC熔覆层涂层硬度次之,但耐磨性能最好且磨损量仅为9.1 mg,较基材总磨损量少40.1 mg。磨损机理由磨粒磨损和氧化磨损组成。综合分析,在添加量为30 wt.%的WC铁基复合涂层耐磨性能最佳。(2)采用ANSYS有限元软件对单道激光熔覆50 wt.%WC的铁基复合涂层的温度场和应力场进行了模拟和分析。在温度场模拟过程中,沿着扫描方向上的最高温度保持不变,之后温度逐步降低,符合预期的热传递途径。在熔覆层等距节点处温度随时间变化中存在相似的过程。即先快速升温而后急速冷却,且各节点最高温度在依次逐渐升高。在应力场模拟过程中,熔覆层与基材结合区域处应力较为集中,残余拉应力最大可达到436 MPa。同时距离熔覆层表面1mm处在熔覆层和基材结合处,残余拉应力最大值达到234 MPa,产生纵向裂纹。(3)制备出添加TiC(质量百分比)依次为20%、30%、40%、和复合相(TiC,WC)为20%TiC+10%WC、10%TiC+20%WC的铁基复合熔覆层。基材与熔覆层间冶金结合良好。添加TiC硬质相的熔覆层中主要由:α-Fe、Fe3C、TiC、(Cr,Fe)7C3和Fe-Cr组成。在40 wt.%的TiC熔覆层衍射峰强度更高。复合相(TiC,WC)熔覆层XRD中主要由:α-Fe、WC、TiC/(Ti,W)C1-X、(Cr,Fe)7C3、Fe WB组成。随着涂层中WC含量的占比增加,其衍射峰强度也有所提高。仅添加TiC和复合相(TiC,WC)的熔覆层力学性能中,硬度均呈现先增加后减小的波浪高低形势。在40wt.%的TiC添加量的熔覆层具有最高平均硬度值857.3 HV0.1,是基体的2.8倍。复合相(TiC,WC)的添加对于涂层硬度的提升没有硬质相TiC带来的强化效果明显。但在耐磨性能分析中,添加复合相(TiC,WC)的熔覆层可以带来更为显着的耐磨性。在TiC占比10%时,磨损量失重量仅为4.5 mg,是添加30 wt.%TiC熔覆层最小磨损量(7.3 mg)的1.6倍,磨损机理中主要存在磨粒磨损、粘着磨损以及表面的氧化磨损。综合上述分析,添加30 wt.%TiC和10 wt.%TiC+20wt.%WC的铁基复合涂层具有最佳的力学性能,可有效地改善复合涂层的硬度和耐磨性。图[84]表[11]参[75]
张哲轩[3](2020)在《蜂窝预制体结构对WC/Fe复合材料中W元素扩散行为及组织性能的影响》文中研究说明近年来,国内外学者对WCP/Fe复合材料在高温磨损等复杂工况下的耐磨性开展多项研究,但因陶瓷增强颗粒、金属基体间热学、力学性能存在显着差异导致其在高温磨损等复杂工况下作业产生明显的热应力,对相关零部件的服役寿命与安全性造成极大的影响。因此,本文采用微波烧结与真空消失模铸渗工艺(V-EPC),通过高温环境下WC颗粒溶解而使W元素充分扩散,形成钨合金化复合层制备WC/Fe复合材料能有效解决上述问题。但根据菲克定律与扩散方程不难发现W元素无法完全均匀扩散而使复合层内不同位置处的W含量完全相同,故研究WC/Fe复合材料中W扩散均匀性十分必要,并为今后相关工程应用提供理论依据与数据支撑。通过金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、三体磨料磨损机等分析测试手段对复合层、基体、宏观界面的显微组织、物相组成、微观结构、元素分布与含量、显微硬度、耐磨性等组织性能进行表征,分析复合层的形成与演变机制。实验结果表明,基体为为典型亚共晶成分合金,凝固时先析出一次奥氏体枝晶,待温度降至共晶点发生共晶转变形成共晶奥氏体与二次碳化物的混合共晶组织,而复合层为网状形貌的M3C型碳化物。Cr元素分布在共晶奥氏体中形成(Fe,Cr)3C,W、Ni元素弥散分布在一次奥氏体枝晶内形成Fe3W3C、Ni17W3,细化晶粒使复合层冲击韧性未明显降低,且引入硬质相使其硬度明显提高,一定范围内也提高其耐磨性。通过设置具有不同结构参数(孔径孔距比相同孔径不同、孔径相同孔径不同、孔距相同孔径不同)的蜂窝结构预制体,并采用微波烧结与真空消失模铸渗工艺制备不同蜂窝结构预制体结构参数下的WC/Fe复合材料。孔径孔距比相同时,W元素扩散均匀性随孔径增加而先增大后减小,且复合层耐磨性先增大后减小;孔径相同时,W元素扩散均匀性随孔距增加而逐渐减小,但复合层耐磨性逐渐增大;孔距相同时,W元素扩散均匀性随孔径增加而逐渐增大,但复合层耐磨性逐渐减小。此外,选取W元素扩散均匀性最高时的预制体结构参数与不同尺寸的WC颗粒,通过表征分析复合层显微组织与未溶解颗粒、微观界面的显微硬度,发现WC颗粒溶解程度随WC颗粒尺寸减小而增大。最后,选取最佳预制体结构参数与WC颗粒尺寸成功制备复合材料导板,并研究浇注方式、微波烧结等步骤对复合材料导板组织性能的影响。通过有限元分析软件ANSYS、COMSOL对主要影响WC颗粒溶解与W元素扩散并形成钨合金化复合层的孔内熔体浸渗、颗粒断裂与溶解、孔内熔体凝固等过程进行模拟,基于双相解(Two-Phase Solution)模型与有限元模拟结果,建立W元素扩散方程并输入数学分析软件MATLAB中进行二次开发,计算不同预制体结构参数下复合层原孔内W元素含量分布曲线。模拟结果表明,预制体结构参数影响原孔壁处W含量、孔内熔体温度与凝固时间、W元素扩散系数,进而导致原孔内W元素分布曲线差异。结合晶粒尺寸、显微硬度、耐磨性等分布变化与有限元模拟结果,揭示预制体结构参数与复合材料中W元素扩散均匀性的关联机制。
汪娟[4](2013)在《铸渗镍基碳化钨复合导卫辊的研究》文中指出导卫辊是高速棒线材轧制生产线上的关键设备之一,其工作面夹持高温红钢,在热冲击、热负荷和水冷的作用下工作,极易磨损、开裂和氧化,平均寿命低。添加合金元素可以提高导卫辊的使用寿命,但整体铸造合金导卫辊,价格昂贵,当导卫辊工作面磨损量超过2mm时,便丧失精确的导向功能,浪费合金元素。因此,为了提高导卫辊的使用寿命,节约贵重合金,降低成本,本文采用铸渗表面合金化的方法,以ZG45作为基体,镍基碳化钨颗粒作为合金层增强材料,制备出“外硬内软”的复合导卫辊。针对导卫辊装置的使用情况以及出现的问题,结合铸渗合金化的优点,本文提出了熔模铸渗法和消失模铸渗法浇铸复合导卫辊。并采用专业有限元软件ProCAST对导卫辊的两种铸造工艺进行了模拟分析。模拟结果表明,熔模铸渗法和消失模铸渗法浇铸复合导卫辊的试验方案在理论上是可行的。通过物理试验研究了两种浇铸工艺所制备的复合导卫辊的组织性能。结果表明,采用熔模铸渗合金化法制备的复合导卫辊,其复合层较薄,且有脱落现象,表层硬度较基体无明显提高;采用消失模铸渗合金化法制备的复合导卫辊,其复合层均匀,冶金结合,复合层最大显微硬度达到628.5HV,较基体显微硬度200HV显着提高。通过向合金涂层中加入不同大小及不同体积分数的WC颗粒,研究了WC颗粒对消失模铸渗复合导卫辊组织性能的影响,并确定了WC颗粒的最佳尺寸及体积分数。结果表明,合金涂层中WC颗粒体积分数为35%时,随着WC颗粒大小的增加,其硬度、耐磨性能提高,抗热震性能和抗高温氧化性能降低;合金涂层中WC颗粒大小为250420μm时,随WC颗粒体积分数的增加,硬度、耐磨性能提高,热震性能和抗高温氧化性抗降低;确定当合金涂层中WC颗粒大小为150250μm、体积分数为50%时,所得到的复合层表面综合性能最优。研究表明,采用消失模铸渗表面合金化法制备的复合导卫辊,表面合金化质量良好,复合层与基体冶金结合,无明显的铸造缺陷,为复合导卫辊的应用提供了理论指导与试验依据。
邵星海[5](2013)在《纳米陶瓷颗粒增强高铬铸铁铸渗层的组织和耐磨性研究》文中指出铸渗工艺能够在材料表面形成一层具有较高耐磨性的合金层,从而满足导卫板、衬板等工件局部具有足够耐磨性的工况要求,是一种非常经济实用的方法。将纳米陶瓷颗粒以特定方式加入到铸渗层中,能够进一步提高表面合金层的耐磨性,是改良铸件铸渗层耐磨性的一个重要尝试。同时纳米陶瓷颗粒增强钢铁基材料的研究在国内尚属起步阶段,在铸渗工艺中的应用在国内外还未见报道,因此本课题的研究能够为纳米陶瓷颗粒在钢铁基材料的应用提供实验依据和理论基础。采用高碳铬铁粉为铸渗剂合金粉末,分别以纳米陶瓷颗粒和纳米变质合金(将纳米颗粒熔炼于合金中)为增强体材料,ZG270-500为母材,通过传统的砂型铸渗工艺在中碳铸钢ZG270-500表面分别得到:纳米粉末增强高铬铸铁铸渗层和纳米变质合金增强高铬铸铁铸渗层。运用SEM、TEM、XRD、EDS等微观分析方法,结合硬度和耐磨性能测试结果,得出以下结论:通过普通砂型铸渗工艺能够制备出厚度为5mm左右的纳米颗粒增强高铬铸铁铸渗层和约80μm的过渡层。过渡层的性能介于铸渗层和母材之间。铸渗层主要由奥氏体、M7C3碳化物以及少量的马氏体和珠光体组成,碳化物呈粒状、杆状或层片状。铸渗层组织致密,没有气孔和粉末熔化不完全等问题,界面结合良好。纳米陶瓷颗粒能够细化铸渗层的组织,优化碳化物的形态和分布,提高铸渗层的硬度和耐磨性。纳米陶瓷颗粒弥散分布于奥氏体基体或者聚集于碳化物与基体界面处,对基体起到细晶强化和弥散强化作用。随着纳米陶瓷颗粒加入量的增加,铸渗层中紧凑的网状分布的碳化物趋向于均匀弥散分布,当含量达到1.5%后变化不明显;铸渗层的耐磨性先提高后降低。当铸渗剂中含1.5%的纳米TiC颗粒时,铸渗层的组织和性能优化效果最为明显,碳化物弥散分散,硬度和耐磨性均比高铬铸铁铸渗层提高了19%左右。与纳米陶瓷颗粒相比,以纳米变质合金形式加入铸渗剂中,能够进一步优化铸渗层的组织。磨料磨损性能测试在ML-100型磨料磨损实验机上进行,结果表明纳米增强体材料为TiC时,材料耐磨性能较好且含量为1.5%时最好;以纳米变质合金形式加入,铸渗层的耐磨性能得到进一步提高。在不同实验条件下进行的高温高速磨损实验表明:纳米变质合金增强体材料能够大幅度的提高铸渗层的抗高温高速磨损性能,在200℃-0.20MPa-10m/s条件下提升幅度最大。当加入1%纳米TiN变质合金(加Ni)或纳米TiN变质合金(加稀土)时,铸渗层具有较好的抗高温高速磨损性能。
陈志辉[6](2012)在《WCp/铁基表层复合材料的基体组织设计及其对耐磨性的影响》文中研究指明随着工业的快速发展,使各行各业对材料的使用要求越来越高,特别是对于一些耐磨材料,需要较好的综合性能,即较高的耐磨性和抗冲击能力。论文利用真空实型铸渗(V-EPC)法制备了WCp/铁基表层复合材料。在固定表层复合材料中WCp体积分数的基础上,设计基体中的Cr、Co含量来改善基体组织、微观界面及耐磨性。采用金相(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X-射线衍射(XRD)对表层复合材料的基体的组织形貌及物相进行分析,分析结果表明:对于添加Cr元素的表层复合材料,随着Cr含量的增加,析出的碳化物含量随之增加。同时,微观界面处的组织主要由长条状的Fe6W6C组成。在添加Cr元素表层复合材料的基础上,随着基体中Co含量的增加,Co6W6C量增加,(Fe、Cr)7C3逐渐减少,微观界面处的组织转变成细小块状的Co6W6C。同时,Co元素的添加阻碍了WCp的熔解,提高了W元素的扩散速度,增加了珠光体的粒化量,并对珠光体基底组织起到固溶强化作用。对表层复合材料进行三体磨料磨损测试得出,随着基体中Cr含量的增加,表层复合材料磨料磨损性能逐渐提高。同时,在添加Cr元素表层复合材料的基础上,随着基体中Co含量的增加,磨损性能先提高后降低。与只添加Cr元素的表层复合材料相比,Co含量为2.3wt%表层复合材料磨料磨损性能提高了55%。对表层复合材料进行3J冲击载荷磨料磨损测试得出,随着基体中Cr含量的增加,表层复合材料的磨损性能呈先提高后降低的趋势。当Cr含量增加到13.9wt%时,磨料磨料性能最好,与未添加Cr元素的表层复合材料相比,磨料磨损性能提高了50.4%。同时,在添加Cr元素表层复合材料的基础上,随着基体中Co含量的增加,磨料磨损性能呈先提高后降低的趋势,Co含量为2.3wt%的表层复合材料磨料磨损性能最好。与只添加Cr元素的表层复合材料,Co含量为2.3wt%的表层复合材料磨料磨性能提高了43.8%。采用SEM对表层复合材料的磨损形貌进行分析得出,表层复合材料的三体及冲击磨料磨损机制为WCp的脱离及疲劳断裂和基体组织的脆性断裂、疲劳断裂和疲劳脱落。
隋育栋[7](2012)在《合金粉末对WC/钢复合材料组织和冲击磨料磨损性能的影响》文中研究说明随着现代工业的发展,WC/钢基表层复合材料已逐步成为一种高性价比的新型材料,但是在研究及应用的过程中发现,其仍然存在着一些诸如冲击磨料磨损性能较低等问题。论文就是针对冲击问题,首先对WC/钢基表层复合材料的冲击磨料磨损进行简单分析,从而设计材料的组织和结构,然后优化制备工艺参数,研究碳化钨颗粒增强高铬钢基表层复合材料的制备工艺,并对制备材料的冲击磨料磨损性能及磨损机制进行测试和分析。论文重点研究了预制层中合金粉末添加的种类和体积分数对复合材料组织、界面、硬度以及冲击磨料磨损性能的影响。通过在预制层中添加一定量的镍基自熔合金粉末(Ni60WC25)和Co粉,成功制备了碳化钨颗粒增强高铬钢基表层复合材料,复合层中的空洞及夹渣等缺陷较少,界面过渡平缓,无微观裂纹。组织研究结果表明:(1)、预制层中添加镍基自熔合金粉末(Ni60WC25)后表层复合材料中基体组织为珠光体、马氏体、碳化物及残余奥氏体,随着镍基自熔合金粉末含量的升高,碳化物从网状改变为块状;(2)、预制层中添加Co粉后表层复合材料中基体组织为珠光体、马氏体及碳化物等,随着Co粉含量的升高,含钨碳化物呈增加趋势。论文对两类复合材料的硬度也进行了测试,得出预制层中添加一定体积分数的Ni60WC25和Co粉后,复合层的平均硬度与基材相比,提高了2倍以上,从基材至复合层外表面,洛氏硬度呈现先上升再下降的趋势。磨损研究得出:在不同的冲击载荷下,两类表层复合材料均表现出较好的耐磨性,为高铬铸铁的2-3倍。在相同磨损实验条件下,预制层中合金粉末的种类和体积分数对复合材料的耐磨性有较大的影响。当材料受到的冲击功较小(0.5J和1J)时,预制层中添加2%Co粉的表层复合材料耐磨性较好,而当材料受到的冲击功较大(2.5J)时,预制层中添加5%Co粉的表层复合材料的耐磨性较好。磨损机制研究得出:表层复合材料的冲击磨料磨损是基体对碳化钨颗粒有效支撑以及碳化钨颗粒对基体的有效保护共同作用的结果。低冲击载荷下,表层复合材料的冲击磨料磨损主要以磨损为主;高冲击载荷下,表层复合材料的磨损是冲击和磨损共同作用的结果。
裴洋,张巨银[8](2011)在《轧钢机导卫板材料的研究现状及展望》文中研究表明针对导卫板材料工作环境恶劣与使用寿命短的特点,深入分析了导卫板的失效形式,介绍了几种主要的材料改性工艺方法,如整体合金化和表面合金化等,概述了各种改性方法的基本原理和研究现状,并通过比较各种方法的优缺点,指出了导卫板材料今后发展的方向。
孙先明[9](2011)在《铸钢表面镍基渗层的负压铸渗工艺及其摩擦学性能研究》文中进行了进一步梳理高温氧化磨损是一类苛刻工况下材料的典型失效形式。采用高温耐磨材料制备这些工况条件下使用的零部件,成本高,其表面高温耐磨性能提高的同时,韧性往往大幅降低。表面工程方法能够在满足基体韧性的同时获得表面高温耐磨性能。但是,常规的表面工程方法都是在工件成型后的二次表面涂层制备技术,额外消耗能源,并可能引起工件变形,表面强化层难以与基体实现冶金结合,附着强度有限,制约工件性能提高。“铸渗”是将表面改性处理融合到金属部件的铸造过程中,在工件铸造成型过程中实现表面强化,已经成为提高铸钢工件高温磨损性能的有效技术之一。“铸渗”具有工艺方法简捷、不需要专用设备、生产周期短、成本低、零件不变形等优势。不仅节能降耗,而且表面渗层与基体结合强度高,是一种表面功能层与铸件-次成型的新型复合制造技术。本文以钢材热轧制生产线重要辅助装置导卫板为对象,针对其在高温环境下诱导、夹持轧制件,与高温被轧制材料相互摩擦,严重磨损破坏的特征,研究开发适合ZG45基体的耐磨、耐高温氧化的镍基合金渗层和Ni/ZrO2复合渗层负压铸渗工艺,在本工艺研究中结合常规的涂料法和膏块法的优点提出了涂膏工艺,并利用涂膏工艺制备出质量良好的表面合金及复合渗层,科技成果查新表明:在铸钢表面渗层制备中未见有采用涂膏法制备预制层的相关科技报道与专利报道;采用表面形貌分析、表面化学成分分析、表面结构分析、材料力学性能测试等多种方法,对镍基合金渗层和Ni/ZrO2复合层的表面形貌、粗糙度、相结构与成分、硬度、渗层与基体的结合强度等进行了科学表征,研究了负压铸渗渗层的形成机理;通过镍基合金渗层和Ni/ZrO2复合层的常温和高温摩擦学试验,探讨了负压铸渗镍基合金渗层和Ni/ZrO2复合层制备工艺及其对常温与高温摩擦学性能的影响;实现了负压铸渗镍基复合层在导卫板的工程应用,实际使用获得良好效果,使用寿命比原有导卫板提高2-3倍。研究发现:ZG45表面镍基合金渗层的相组成主要为Ni-Cr-Fe, Cr-Ni, FeNi, Ni B。渗层表面宏观硬度达HRC58.6,镍基合金渗层从渗层到基体的显微硬度呈梯度分布,渗层的最高硬度出现在亚表层。渗层与基体具有很好的协调变形能力,破坏时弯曲强度为80.23MPa。镍基合金渗层的体积磨损率是随着温度的升高而增加,在各个温度下,耐磨性高于基体ZG45,渗层的摩擦系数均小于基体的摩擦系数。ZG45表面Ni/ZrO2复合层的相组成主要为ZrO2、Cr2B、NiB、NiFe以及固溶体。表面宏观硬度可达HRC60-64,高于镍基合金渗层,显微硬度呈梯度变化,最高硬度出现在亚表层。Ni/ZrO2复合渗层与基体具有很好的变形协调性,出现类似屈服的现象,对应的弯曲强度为66.3MPa,比相同条件下基体的弯曲强度提高42%,渗层破坏的弯曲强度为87.6MPa。以GCr15为对偶件室温摩擦条件下,复合渗层的体积磨损仅为基体材料的4.6%;以Si3N4为对偶件不同温度条件下,随温度升高,复合渗层的磨损增大,摩擦系数降低;在各个温度下15%ZrO2渗层的耐磨性优于10%ZrO2渗层的耐磨性。高温环境下,渗层表面金属与氧反应生成氧化膜参与了摩擦过程而改变了磨损性质,同时,镍基合金渗层与Ni/ZrO2复合渗层的耐高温性能优于基体的耐高温性能,因此,高温摩擦磨损性能得到提高。高温条件下的材料的摩擦磨损性能是高温氧化与摩擦磨损的交互作用的结果。基于预制层毛细管内基体金属液流动的计算分析,提出了影响镍基渗层形成以及镍基渗层厚度的主要因素(毛细管两端的压差P、毛细管半径R、液态金属的粘度η以及金属液保持液态的时间t),提出了铸钢表面镍基渗层的形成过程物理模型,即:液态金属的渗入过程+渗层的致密化过程。镍基合金渗层的形成属于完全熔化冶金熔合机制,而Ni/ZrO2复合渗层的形成属于合金粉末冶金熔化包覆不熔陶瓷颗粒的复合层形成机制。以导卫板作为应用研究对象,开展的铸钢表面铸渗的初步应用研究试验发现:浇注温度和预制层的涂挂工艺是影响ZG45表面渗层形成以及渗层质量的主要因素,为表面铸渗技术在其它铸钢零部件上的应用奠定了基础。
周游[10](2011)在《铸钢表面镍基陶瓷颗粒复合功能渗层制备与性能研究》文中研究指明导卫板是钢材轧制生产中的重要辅助设备,它主要用于诱导、夹持轧件(钢丝)顺利通过。导卫板的工作环境比较特殊,它在工作时与高温(1100℃)、高速(6m/s)轧件直接滑动接触,所以导卫板的磨损非常严重,因此对于导卫板材料进行改良和创新就显得尤为必要。本论文以导卫板为工业背景,采用铸渗工艺在45#铸钢表面制备Ni/Al2O3和Ni/WC复合渗层。在本论文中通过组织形貌分析、硬度测试、热疲劳实验、三点弯曲实验、高温氧化实验以及常温摩擦实验来考察铸渗法制备的复合渗层的耐摩擦磨损、高温热疲劳及高温氧化性能的好坏。结果表明:不同Al2O3、WC含量的复合渗层,渗层厚度1-2mm,渗层组织致密,结合良好。渗层的宏观硬度高于基体金属的硬度。渗层的显微硬度呈连续梯度变化,从表面到基体,硬度由高到低,显微硬度值在次表面层达到最大值。三点弯曲实验中,区别于纯基体,复合渗层的载荷-位移曲线上出现一平台。位移超过临界位移时,复合渗层上出现裂纹,随载荷增加而延展。形貌分析可知,复合渗层与基体结合良好。不同A1203含量的复合渗层断裂类型相同,基体金属的断裂方式为延性断裂,复合渗层为解理断裂。不同WC含量的复合渗层断裂类型相同,基体金属的断裂方式为延性断裂,复合渗层为解理断裂。Ni/Al2O3复合渗层的摩擦磨损性能受滑动线速度和载荷的影响。在一定载荷范围内,磨损率与法向载荷成正比;压力一定时,磨损率随滑动速度的增加而减少。Ni/Al2O3复合渗层的摩擦系数受线速度和载荷的影响,它随载荷的增加而降低:摩擦系数与滑动速度无关。在室温无润滑条件下,Ni/Al2O3复合渗层的磨损机理主要为粘着磨损、磨粒磨损和表面疲劳磨损。复合渗层经一定次数的热疲劳循环,表面出现微裂纹,同时伴随着氧化,微裂纹出现在渗层表面及渗层与基体的结合界面处。高温氧化实验中,不论渗层中WC含量多少或高温氧化时间的长短,复合渗层对基体都有一定保护作用,WC含量越小,渗层对基体的保护越好。
二、V-EPC表面合金化及其在导卫板生产中应用的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、V-EPC表面合金化及其在导卫板生产中应用的研究(论文提纲范文)
(1)硬质相增强W-Cu复合材料的组织结构及摩擦磨损特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 导卫材料的研究现状 |
1.3 W-Cu复合材料的研究现状 |
1.3.1 W-Cu复合材料的制备 |
1.3.2 W-Cu复合材料的改性 |
1.3.3 W-Cu复合材料的应用 |
1.4 本课题的提出与研究内容 |
1.4.1 本课题的提出 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 实验材料与实验方法 |
2.1 研究思路 |
2.2 实验材料及设计 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 实验设计 |
2.3 测试方法 |
2.3.1 组织结构的表征 |
2.3.2 性能的表征 |
第三章 TiCN/W-Cu复合材料的制备 |
3.1 引言 |
3.2 Cu@W复合粉体的制备 |
3.3 TiCN/W-Cu复合材料SPS烧结工艺的探索 |
3.4 TiCN含量对TiCN/W-Cu复合材料组织结构的影响 |
3.5 TiCN含量对TiCN/W-Cu复合材料性能的影响 |
3.6 添加不同活化元素TiCN/W-Cu复合材料的组织与性能 |
3.7 本章小结 |
第四章 TaC/W-Cu复合材料的制备 |
4.1 引言 |
4.2 TaC/W-Cu复合材料SPS烧结工艺的探索 |
4.3 TaC含量对TaC/W-Cu复合材料组织结构的影响 |
4.4 TaC含量对TaC/W-Cu复合材料性能的影响 |
4.5 添加不同活化元素TaC/W-Cu复合材料的组织与性能 |
4.6 不同添加物对复合材料性能的影响 |
4.7 本章小结 |
第五章 TiCN/W-Cu复合材料的摩擦磨损特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 W-Cu-Ni复合材料的摩擦磨损特性 |
5.2.1 温度对W-Cu-Ni复合材料摩擦磨损性能的影响 |
5.2.2 W-Cu-Ni复合材料的磨损特征与机理 |
5.3 TiCN/W-Cu-Ni复合材料的摩擦磨损特性 |
5.3.1 温度对TiCN/W-Cu-Ni复合材料摩擦磨损性能的影响 |
5.3.2 TiCN/W-Cu-Ni复合材料的磨损特征与机理 |
5.4 TiCN/W-Cu-Ni与 W-Cu复合材料摩擦磨损特性的对比 |
5.4.1 两种材料摩擦磨损性能的对比 |
5.4.2 两种材料磨损特征与机理的对比 |
5.5 本章小结 |
第六章 TaC/W-Cu-Ni复合材料的摩擦磨损特性研究 |
6.1 引言 |
6.2 TaC/W-Cu-Ni复合材料的摩擦磨损特性 |
6.2.1 温度对TaC/W-Cu-Ni复合材料摩擦磨损性能的影响 |
6.2.2 TaC/W-Cu-Ni复合材料的磨损特征与机理 |
6.3 三种复合材料摩擦磨损特性的对比 |
6.3.1 三种复合材料摩擦磨损性能的对比 |
6.3.2 三种复合材料磨损特征与机理的对比 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
在校期间的研究成果及发表的学术论文 |
(2)WC、TiC增强铁基复合涂层组织和摩擦磨损性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景和意义 |
1.1.1 轧钢导卫装置工作原理及分类 |
1.1.2 轧钢导卫板主要的失效形式 |
1.1.3 轧钢导卫板材料研究现状 |
1.2 激光熔覆技术的研究 |
1.2.1 激光熔覆技术的简介 |
1.2.2 激光熔覆工艺的选择 |
1.2.3 激光熔覆技术的原理及优点 |
1.3 添加硬质相WC和TiC的熔覆合金材料研究现状 |
1.3.1 熔覆材料的分类 |
1.3.2 添加WC硬质相对涂层性能的影响 |
1.3.3 添加TiC硬化相对涂层性能的影响 |
1.4 本课题研究目的与内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 试验材料及方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 基体材料的选择 |
2.1.2 复合涂层的制备 |
2.2 激光熔覆系统及技术路线 |
2.2.1 激光熔覆设备 |
2.2.2 技术路线图 |
2.3 试验分析及测试方法 |
2.3.1 熔覆层组织形貌分析 |
2.3.2 熔覆层组织成分分析 |
2.3.3 熔覆层物相分析 |
2.3.4 熔覆层力学性能测定 |
2.3.5 熔覆层摩擦磨损测试 |
2.4 本章小结 |
第三章 WC含量对铁基复合涂层组织性能的研究 |
3.1 不同WC含量的熔覆层成形质量对比 |
3.2 不同WC含量熔覆层截面处界面组织分析 |
3.3 不同WC含量的熔覆层物相分析 |
3.4 不同WC含量熔覆层微观组织分析 |
3.5 不同WC含量熔覆层力学性能分析 |
3.6 不同WC含量熔覆层耐磨性能分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 激光熔覆WC-铁基复合涂层数值模拟 |
4.1 模型的建立 |
4.1.1 基本假设 |
4.1.2 热源模型的建立 |
4.1.3 热力学参数设置 |
4.1.4 边界条件设置 |
4.1.5 模型的建立及网格的划分 |
4.1.6 激光熔覆温度场模拟结果 |
4.2 激光熔覆残余应力场模拟与分析 |
4.2.1 残余应力产生的原因 |
4.2.2 激光熔覆应力场模拟结果 |
4.3 本章小结 |
第五章 不同TiC含量与复合相(TiC,WC)对铁基复合涂层组织性能的研究 |
5.1 不同TiC+WC含量的熔覆层成形质量对比 |
5.2 不同TiC+WC含量的的熔覆层物相分析 |
5.3 不同TiC+WC含量的熔覆层截面处界面组织分析 |
5.4 不同TiC+WC含量的熔覆层微观组织分析 |
5.5 不同TiC+WC含量的熔覆层力学性能分析 |
5.6 不同TiC+WC含量的熔覆层耐磨性能分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(3)蜂窝预制体结构对WC/Fe复合材料中W元素扩散行为及组织性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 技术背景 |
1.2 陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料的研究现状 |
1.2.1 陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料 |
1.2.2 WC_P/Fe复合材料 |
1.3 WC/Fe复合材料的研究现状 |
1.4 预制体结构对元素扩散行为影响的模拟 |
1.5 预制体结构对复合材料性能的影响 |
1.6 课题提出与研究内容 |
1.6.1 课题提出 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 计算方法与实验设计 |
2.1 实验材料的选择 |
2.1.1 陶瓷增强颗粒 |
2.1.2 金属基体 |
2.1.3 其他 |
2.2 蜂窝预制体的制备 |
2.2.1 结构设计 |
2.2.2 制备工艺 |
2.3 复合材料的铸渗成型 |
2.3.1 铸造工艺选择 |
2.3.2 浇铸系统设计 |
2.4 复合材料组织性能的表征 |
2.4.1 组织分析 |
2.4.2 性能检测 |
2.5 蜂窝结构对W元素扩散影响的模拟 |
2.5.1 多物理场耦合 |
2.5.2 W元素含量分布 |
2.6 本章小结 |
第三章 蜂窝结构对复合材料组织性能的影响 |
3.1 复合层与基体的组织性能 |
3.1.1 显微组织与微观结构 |
3.1.2 硬度与耐磨性 |
3.2 蜂窝结构对复合层组织性能的影响 |
3.2.1 孔径孔距比相同孔径不同 |
3.2.2 孔径相同孔距不同 |
3.2.3 孔距相同孔径不同 |
3.3 WC颗粒尺寸对复合层组织的影响 |
3.3.1 显微组织 |
3.3.2 显微硬度 |
3.4 蜂窝结构WC/Fe复合材料导板的开发 |
3.4.1 制备过程 |
3.4.2 组织分析 |
3.4.3 工艺改善 |
3.5 本章小结 |
第四章 蜂窝结构复合材料中W元素扩散行为的模拟 |
4.1 熔体浸渗过程的有限元模拟 |
4.2 颗粒断裂与溶解过程的有限元模拟 |
4.2.1 颗粒断裂尖端热应力 |
4.2.2 颗粒溶解 |
4.3 熔体凝固过程的有限元模拟 |
4.3.1 热物理场 |
4.3.2 固液界面 |
4.4 W元素含量分布的数值模拟 |
4.4.1 扩散解析解 |
4.4.2 W元素扩散方程 |
4.4.3 W元素含量分布 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 攻读硕士学位期间的研究成果 |
附录 B 攻读硕士学位期间的获奖情况 |
(4)铸渗镍基碳化钨复合导卫辊的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
引言 |
第一章 绪论 |
1.1 导卫辊制备技术的简介 |
1.1.1 导卫辊的失效分析 |
1.1.2 导卫辊材料的研究 |
1.1.3 导卫辊制备工艺的研究 |
1.2 铸渗合金化的概述 |
1.2.1 铸渗合金化的研究进展 |
1.2.2 铸渗合金化的工艺方法 |
1.2.3 铸渗复合层形成的影响因素 |
1.3 研究目的、意义及内容 |
1.3.1 研究目的、意义 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 创新点 |
第二章 试验材料及方法 |
2.1 材料的选择 |
2.1.1 基体材料的选择 |
2.1.2 合金层材料的选择 |
2.2 浇注系统设计 |
2.3 试验方案 |
2.4 试验过程 |
2.4.1 熔模铸渗试验过程 |
2.4.2 消失模铸渗试验过程 |
2.5 测试方法 |
2.5.1 复合层微观组织结构分析 |
2.5.2 复合层性能测定 |
第三章 铸渗机理及数值模拟分析 |
3.1 铸渗表面合金化机理分析 |
3.1.1 铸渗复合层形成过程 |
3.1.2 铸渗热力学机理分析 |
3.1.3 铸渗动力学机理分析 |
3.2 ProCAST 有限元模拟 |
3.2.1 基本假设与简化模型 |
3.2.2 三维模型建立及网格划分 |
3.2.3 材质和材料热物性 |
3.2.4 边界条件及相关参数的设置 |
3.2.5 铸造充型模拟结果 |
3.3 本章小结 |
第四章 铸渗工艺对导卫辊复合层组织性能的影响 |
4.1 熔模铸渗导卫辊复合层的组织性能 |
4.1.1 熔模铸渗复合层组织及结构 |
4.1.2 熔模铸渗复合层性能 |
4.2 消失模铸渗导卫辊复合层的组织性能 |
4.2.1 消失模铸渗复合层组织及结构 |
4.2.2 消失模铸渗复合层性能 |
4.3 本章小结 |
第五章 WC 颗粒对导卫辊复合层组织性能的影响 |
5.1 WC 颗粒对导卫辊复合层组织的影响 |
5.1.1 WC 颗粒大小对复合层组织的影响 |
5.1.2 WC 体积分数对复合层组织的影响 |
5.2 WC 颗粒对导卫辊复合层性能的影响 |
5.2.1 对显微硬度的影响 |
5.2.2 对磨损性能的影响 |
5.2.3 对热震性能的影响 |
5.2.4 对高温氧化性能的影响 |
5.2.5 综合性能评价 |
5.3 本章小节 |
结论与展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(5)纳米陶瓷颗粒增强高铬铸铁铸渗层的组织和耐磨性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 铸渗工艺及机理 |
1.3 应用于钢铁基材料中颗粒增强体的研究 |
1.4 课题研究的背景、依据和意义 |
1.4.1 研究的背景 |
1.4.2 研究的依据 |
1.4.3 研究的意义 |
1.5 课题的研究思路 |
1.5.1 课题研究内容 |
1.5.2 课题研究路线和工艺流程 |
第2章 实验内容和研究方法 |
2.1 铸渗工艺参数的选择 |
2.1.1 金属母材的选择 |
2.1.2 铸渗剂的选择 |
2.1.3 其他工艺参数的确定 |
2.2 纳米陶瓷增强体的选择 |
2.3 纳米陶瓷颗粒增强高铬铸渗层试样的制备 |
2.4 组织分析和性能测试 |
2.4.1 微观组织的表征及磨损形貌分析 |
2.4.2 硬度测试 |
2.4.3 耐磨性能测试 |
第3章 纳米陶瓷颗粒加入种类对铸渗层组织的影响 |
3.1 引言 |
3.2 纳米颗粒增强铸渗层的成分设计 |
3.3 铸渗层的微观组织 |
3.3.1 结合界面处的微观组织和成分分析 |
3.3.2 纳米 TiN 增强高铬铸铁铸渗层的组织 |
3.3.3 纳米 TiC、SiC 增强高铬铸铁铸渗层的组织 |
3.4 分析与讨论 |
3.4.1 显微组织分析 |
3.4.2 碳化物形态分析 |
3.4.3 纳米陶瓷颗粒的分布与强化机理研究 |
3.4.4 纳米颗粒的强化机制 |
3.5 本章小结 |
第4章 对纳米陶瓷颗粒加入方式的优化 |
4.1 引言 |
4.2 纳米变质合金增强铸渗层成分设计 |
4.3 纳米变质合金增强铸渗层的微观组织 |
4.4 分析与讨论 |
4.4.1 微观组织分析 |
4.4.2 纳米变质合金的特点 |
4.5 本章小结 |
第5章 铸渗层的性能和磨损机理分析 |
5.1 直接加入纳米陶瓷颗粒铸渗层的性能及磨损形貌 |
5.1.1 铸渗层的硬度测试 |
5.1.2 铸渗层的耐磨性能 |
5.1.3 铸渗层的的磨损形貌 |
5.2 加入纳米变质合金铸渗层的性能和磨损形貌 |
5.2.1 铸渗层的硬度和磨料磨损性能 |
5.2.2 铸渗层的高温高速磨损性能 |
5.2.3 铸渗层的磨损形貌 |
5.3 分析与讨论 |
5.3.1 磨损机理分析 |
5.3.2 纳米变质合金增强渗层耐磨性分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(6)WCp/铁基表层复合材料的基体组织设计及其对耐磨性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景 |
1.2 复合耐磨铸件的研究进展 |
1.2.1 普通耐磨铸件的研究进展 |
1.2.2 复合耐磨铸件的研究简介 |
1.2.3 耐磨铸件颗粒强化技术简介 |
1.3 铸渗法制备金属基表层复合材料研究概述 |
1.3.1 铸渗法制备表层复合材料的制备工艺发展 |
1.3.2 铸渗法制备金属基表层复合材料研究及应用的新进展 |
1.4 表层复合耐磨材料性能表征概述 |
1.5 论文研究的主要目的及内容 |
1.5.1 研究的主要目的 |
1.5.2 研究的主要内容 |
第二章 WCp/铁基表层复合材料的制备及耐磨性能表征 |
2.1 表层复合材料的结构设计 |
2.2 表层复合材料的制备工艺及基体成分设计 |
2.2.1 预置层大小及壁厚的设计 |
2.2.2 增强颗粒的选择及其在复合材料中的设计 |
2.2.3 表层复合材料基体合金元素的设计 |
2.2.4 金属基材的选择 |
2.2.5 浇注系统的设计 |
2.2.6 制备工艺的选择 |
2.3 表层复合材料基体组织的分析方法 |
2.4 表层复合材料的耐磨性能表征 |
2.4.1 三体磨料磨损测试 |
2.4.2 冲击磨料磨损测试 |
2.5 本章小结 |
第三章 表层复合材料基体组织及微观界面分析 |
3.1 表层复合材料基体组织分析 |
3.1.1 Cr对表层复合材料基体组织影响 |
3.1.2 Co对表层复合材料基体组织影响 |
3.2 Cr、Co元素对表层复合材料微观界面的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 表层复合材料耐磨性能研究 |
4.1 表层复合材料三体磨料磨损性能研究 |
4.1.1 Cr对表层复合材料三体磨料磨损性能的影响 |
4.1.2 Co对表层复合材料三体磨料磨损性能的影响 |
4.1.3 Cr、Co元素对表层复合材料三体磨料磨损的影响机制 |
4.2 表层复合材料冲击磨料磨损性能研究 |
4.2.1 Cr对表层复合材料冲击磨料磨损性能的影响 |
4.2.2 Co对表层复合材料冲击磨料磨损性能的影响 |
4.2.3 Cr、Co元素对表层复合材料冲击磨料磨损的影响机制 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士学位期间的研究成果 |
附录B 攻读硕士学位期间的获奖情况 |
(7)合金粉末对WC/钢复合材料组织和冲击磨料磨损性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 陶瓷颗粒增强金属基表层复合材料概述 |
1.1.1 陶瓷颗粒增强金属基表层复合材料简介 |
1.1.2 陶瓷颗粒增强金属基表层复合材料的制备 |
1.1.3 陶瓷颗粒增强金属基表层复合材料的发展及应用 |
1.1.4 碳化钨颗粒增强钢铁基表层复合材料的研究现状 |
1.2 颗粒增强金属基复合材料界面概述 |
1.2.1 颗粒增强金属基复合材料的界面类型 |
1.2.2 颗粒增强金属基复合材料层界面概述 |
1.2.3 陶瓷颗粒增强金属基复合材料的磨损性能研究现状.. |
1.3 课题研究的意义和内容 |
1.3.1 论文的研究意义 |
1.3.2 论文的研究内容 |
第二章 颗粒增强钢基表层复合材料的制备工艺 |
2.1 组织结构设计 |
2.1.1 组织设计 |
2.1.2 结构设计 |
2.1.3 碳化钨颗粒体积分数选择 |
2.2 实验设备及材料 |
2.3 实验过程 |
2.3.1 EPS模样的制备 |
2.3.2 造型 |
2.3.3 浇注 |
2.4 试样的处理 |
第三章 WC/钢基表层复合材料的组织和性能 |
3.1 含镍预制层制备的表层复合材料的组织和界面分析 |
3.1.1 碳化钨颗粒粒度对复合材料组织和界面的影响 |
3.1.2 镍对表层复合材料组织和界面的影响 |
3.1.3 镍对钢基表层复合材料硬度的影响 |
3.2 含钴预制层制备的表层复合材料的组织和界面分析 |
3.2.1 钴对钢基表层复合材料组织和界面的影响 |
3.2.2 含钻预制层制备的钢基表层复合材料的硬度 |
3.3 WC全部溶解对钢基表层复合材料组织和性能的影响 |
第四章 表层复合材料冲击磨料磨损性能 |
4.1 表层复合材料磨损的评定方法 |
4.2 冲击磨料磨损试验 |
4.2.1 试验设备 |
4.2.2 试验材料和方法 |
4.3 试验结果和分析 |
4.3.1 不同冲击功下复合材料的冲击磨料磨损性能 |
4.3.2 预制层合金粉末对表层复合材料冲击磨料磨损性能的影响 |
4.3.3 合金元素对表层复合材料冲击磨料磨损性能的影响机理 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(8)轧钢机导卫板材料的研究现状及展望(论文提纲范文)
1 导卫板失效形式及原因 |
2 各种导卫板材料的开发与应用 |
2.1 整体合金化 |
2.2 表面合金化 |
2.3 导卫板的新型改性方法 |
3 结束语 |
(9)铸钢表面镍基渗层的负压铸渗工艺及其摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 表面改性技术研究概况 |
1.2.1 常温条件下的表面改性技术 |
1.2.1.1 通电条件下的溶液沉积表面功能层 |
1.2.1.2 无外界动力条件下的溶液沉积表面功能层 |
1.2.1.3 表面反应膜层 |
1.2.2 高温条件下的表面熔融强化改性技术 |
1.2.2.1 工件成型后的表面高温改性技术 |
1.2.2.2 与工件一次成型的表面熔融强化改性技术 |
1.3 导卫板研究概况 |
1.3.1 导卫板的工作环境及其性能需求 |
1.3.2 导卫板的失效形式、制造材料及其制造工艺 |
1.3.2.1 导卫板的失效形式 |
1.3.2.2 导卫板的制造材料及制造工艺 |
1.3.3 导卫板在制造过程中需注意的事项 |
1.4 铸渗表面合金化技术 |
1.4.1 概述 |
1.4.2 铸渗表面合金化应用实例 |
1.4.1.1 在耐磨铸件方面的应用 |
1.4.2.2 在其它方面的应用 |
1.5 课题研究的目的、意义及主要内容 |
1.5.1 本课题研究的目的及意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第二章 铸钢表面铸渗工艺研究 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 基体金属的选择 |
2.1.2 表面铸渗剂的选择 |
2.1.2.1 铸渗剂的选择原则 |
2.1.2.2 铸渗剂的选择 |
2.2 铸渗工艺方案 |
2.2.1 铸型与浇冒口的设计 |
2.2.2 预制层的制备 |
2.2.3 基体金属溶液的熔炼与浇注 |
2.2.4 铸渗工艺流程 |
2.3 铸渗工艺参数对铸钢表面渗层的影响 |
2.3.1 负压的影响 |
2.3.2 粘结剂的影响 |
2.3.3 铸件模数的影响 |
2.3.4 负压度的影响 |
2.3.5 浇注温度的影响 |
2.3.6 预热温度的影响 |
2.3.7 渗剂颗粒度的影响 |
2.3.8 预制层厚度的影响 |
2.4 铸钢表面渗层的表面粗糙度及形貌分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 铸钢表面镍基合金渗层摩擦学性能的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程 |
3.2.1 试样的制备 |
3.2.2 性能检测 |
3.2.2.1 显微组织分析与硬度分析 |
3.2.2.2 弯曲试验 |
3.2.2.3 摩擦学实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 表面镍基合金渗层的组织以及相组成分析 |
3.3.2 表面镍基合金渗层的硬度分析 |
3.3.3 表面镍基合金渗层的弯曲性能 |
3.3.4 表面镍基合金渗层的常温摩擦学性能 |
3.3.5 表面镍基合金渗层的高温摩擦学性能 |
3.3.5.1 基体ZG45的高温摩擦学性能 |
3.3.5.2 镍基合金渗层的高温摩擦学性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 铸钢表面NI/ZRO_2复合渗层摩擦学性能的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验过程 |
4.2.1 试样的制备 |
4.2.2 性能检测 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 表面Ni/ZrO_2复合渗层的组织以及相组成分析 |
4.3.2 表面Ni/ZrO_2复合渗层的硬度测量与分析 |
4.3.3 表面Ni/ZrO_2复合渗层的弯曲性能 |
4.3.4 表面Ni/ZrO_2复合渗层常温摩擦学性能 |
4.3.5 表面Ni/ZrO_2复合渗层高温摩擦学性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 铸钢表面渗层的形成机制与高温摩擦磨损机理 |
5.1 前言 |
5.2 铸渗过程中液态金属传输过程分析 |
5.3 表面渗层形成过程 |
5.3.1 表面渗层形成过程中的三种状态 |
5.3.2 表面渗层形成机制初步分析 |
5.4 表面渗层高温磨损机理分析 |
5.4.1 高温条件下表面渗层的氧化动力学分析 |
5.4.2 高温条件下表面渗层磨损分析 |
5.4.3 高温条件下表面渗层的摩擦磨损过程示意图 |
第六章 铸钢表面铸渗技术在导卫板上应用的初步研究 |
6.1 引言 |
6.2 铸渗技术表面改性导卫板试验 |
6.2.1 浇注温度对渗层的影响 |
6.2.2 预制层的涂挂工艺的影响 |
6.2.3 完整渗层制备 |
6.3 工业应用试验 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
(10)铸钢表面镍基陶瓷颗粒复合功能渗层制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 表面工程的发展 |
1.3 表面工程的内容 |
1.4 表面技术的分类 |
1.4.1 表面涂镀技术 |
1.4.2 表面合金化和掺杂技术 |
1.5 铸渗的基本原理 |
1.5.1 普通铸渗工艺 |
1.5.2 离心铸渗工艺 |
1.5.3 负压铸渗工艺 |
1.6 国内外研究现状 |
1.6.1 国外研究状况 |
1.6.2 国内研究状况 |
1.6.3 本课题组研究情况 |
1.7 本论文研究的目的、意义及主要内容 |
1.7.1 研究目的及意义 |
1.7.2 硬质合金制作导卫板的可行性分析 |
1.7.3 本论文的主要研究内容 |
第2章 铸渗实验方案及性能检测 |
2.1 材料的选择 |
2.1.1 基体金属的选择 |
2.1.2 铸渗剂的选择 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 预制层的制备 |
2.2.2 熔炼 |
2.2.3 铸渗工艺 |
2.3 性能检测 |
2.3.1 微观表征 |
2.3.2 硬度实验 |
2.3.3 摩擦实验 |
2.3.4 弯曲实验 |
2.3.5 热疲劳实验 |
2.3.6 高温氧化实验 |
第3章 铸钢表面Ni/Al_2O_3复合渗层的组织与性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程 |
3.2.1 试样制备 |
3.2.2 组织与性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 微观组织与成分分析 |
3.3.2 复合渗层的硬度 |
3.3.3 复合渗层的三点弯曲性能 |
3.3.4 金属基复合材料的摩擦磨损性能 |
3.4 小结 |
第4章 铸钢表面Ni/WC复合渗层的组织与性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验过程 |
4.2.1 试样制备 |
4.2.2 组织与性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 微观组织与成分分析 |
4.3.2 复合渗层的硬度 |
4.3.3 复合渗层的弯曲性能 |
4.3.4 复合渗层的高温性能 |
4.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、V-EPC表面合金化及其在导卫板生产中应用的研究(论文参考文献)
- [1]硬质相增强W-Cu复合材料的组织结构及摩擦磨损特性研究[D]. 查元飞. 福建工程学院, 2021(01)
- [2]WC、TiC增强铁基复合涂层组织和摩擦磨损性能的研究[D]. 朱继祥. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [3]蜂窝预制体结构对WC/Fe复合材料中W元素扩散行为及组织性能的影响[D]. 张哲轩. 昆明理工大学, 2020(05)
- [4]铸渗镍基碳化钨复合导卫辊的研究[D]. 汪娟. 安徽工业大学, 2013(03)
- [5]纳米陶瓷颗粒增强高铬铸铁铸渗层的组织和耐磨性研究[D]. 邵星海. 河南科技大学, 2013(06)
- [6]WCp/铁基表层复合材料的基体组织设计及其对耐磨性的影响[D]. 陈志辉. 昆明理工大学, 2012(01)
- [7]合金粉末对WC/钢复合材料组织和冲击磨料磨损性能的影响[D]. 隋育栋. 昆明理工大学, 2012(01)
- [8]轧钢机导卫板材料的研究现状及展望[J]. 裴洋,张巨银. 装备制造技术, 2011(12)
- [9]铸钢表面镍基渗层的负压铸渗工艺及其摩擦学性能研究[D]. 孙先明. 机械科学研究总院, 2011(12)
- [10]铸钢表面镍基陶瓷颗粒复合功能渗层制备与性能研究[D]. 周游. 兰州理工大学, 2011(11)