等离子熔覆镍基合金涂层组织结构与性能的研究-材料学专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 A Dissertation Submitted for the Degree of Master The Study on the Microstructure and Properties of Plasma Cladded Ni-base alloy coatings By Qiao Jinshi Hefei University of Technology Hefei, Anhui, P.R.China April,2014 A 肥工业大学 ·论文经答 吵大 学硕士华位论 员审查，确认符合 合 答州委 j边会签名{工作单位、职称、姓名 l =纠M 仰叫汁均L 、风I 6l叶 !f?l趋 z 也山碍 4叫叫叫呐叶衍如叫干rj 柳忡肌争地也叫们叫呐叫叫2付川吐叶f卢呐  幻风 材 白 :州，.，时碍和可忖· 去 w1l得 píJ ‘判罢， {言又 M?t 学位论文组制性声明 人邱 英f fi ;?J且随属作者本人裂成.句台 文学比;rIi: ? 学位以作者瘟字和 t 签各自用: )01等 。月 1I 日 学位论文版钗使用授权书 ，位论也们il;完 论 u 学应诠1:. .，... 伺学院 it文;在解 E后边111本担忧书 J 学位 i立性:雷 杠 f多川岛 也 UNh M川 等 ψ 月 l 日 文t1 咯B. : 叶川ía E-mt.l1t 邮 致 谢 首先，最衷心 地感 谢 宣天鹏 教 授，在他 悉 心教导与 关怀下 ，才 使得我顺 利的完成 研究生 的课 程、科 研工作 及硕士 论文的撰 写。在整个 研究生生 活和 学习中，宣老师 渊博 的专业知 识，缜 密的 思维，严 谨的治 学态 度，都使 我受 益匪浅。特别他 高尚 的人格和 宽广的 胸怀 ，更是让 我学到 做人 和做事的 方法 ! 感谢实验 室的师 兄 、师弟们 ，营造 出一 个 温馨和谐 的大环 境 ，我的论文 离不开他 们的帮 助。孟栋和王 峰师兄 毫不 保留的教 授实验 方法 ，指出 实验中 应注意的 细节 ，使 我 在实验之 初可以 快速 掌握了实 验技巧 ；师 弟刘剑 、张孝 超、李应 也给我 提供 了很多支 持，本 科生 蔡文俊、杜科伟 、潘 良杰等也 在实 验过程中 提供了 帮助 ，还有 合肥工 业大 学 带过课 、指导 过实 验 的老师 ，在此 我一并表 示感谢 。 感谢我的 同学、 室友 和远方的 好朋友 ，特 别是经常 一起打 球的 好朋友 ， 谢谢你们 让我拥 有两 年多快乐 的研究 生生 活。 最后也是 最重要 的，感谢我的 父母和 我家 里所有人 ，你 们给了 我一个温 暖而幸福 的大家 庭， 谢谢你们 ！ 作者：乔 金士 2014 年 04 月 08 日 I 万方数据 万方数据 摘 要 本文采用等离子熔覆的方法在 45 钢基体上获得 Ni60 和 Ni60+35%WC 两种涂 层，借助 SEM、X 射线衍射和 EDS 研究了涂层纵截面和横截面的显微组织、涂层 的相结构以及涂层不同区域的组织特征，研究和讨论了影响涂层质量的因素，并 通过对涂层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及抗氧化性的试验和分析，对比分析了 WC 的加入对涂层的组织结构、成分分布和性能的影响和作用机制。试验结果表明： 正交试验的最佳工艺为保护气流量 400L/h，工作气流量为 100L/h，扫描速度为 170mm/min，工作电流 90A，喷距为 10mm。合金涂层由基体到涂层表面晶粒的形 态变化为：平面晶→树枝晶→等轴晶或细小树枝晶→杂乱树枝晶或者等轴晶，涂 层纵截面上显微硬度的最大值均出现在距离界面 0.4mm 附近处，WC 的加入细化 了组织，使得显微硬度由 580HV0.2 提高到 700HV0.2 左右。Ni60+35%WC 复合涂 层耐磨性远远高于 Ni60 涂层，前者的摩擦系数约为后者的 1/3，磨损量为后者的 0.59 倍。本文中，WC 的加入降低涂层的耐腐蚀性，两种涂层在硫酸、盐酸、硝酸 溶液中的耐蚀性要弱于在 NaOH 溶液和 NaCl 溶液，而且在硝酸溶液中的腐蚀速度 远远高于其他几种溶液。同一种涂层在不同的溶液中的耐腐蚀性由强到弱顺序为： NaCl NaOH H2SO4 HCl HNO3。涂层的抗氧化性由涂层的成分和组织共同决 定，综合来看， WC 的添加会使得 Ni60 涂层的抗氧化性略有提高，涂层氧化膜的 主要成分为 SiO2 和 Cr2O3。 关键词:等离子熔覆；镍基合金；影响因素；组织结构；性能 II ABSTRACT In this paper, two kinds of Ni