热喷涂技术制备非晶铁基涂层及其性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘光 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2012-05-28 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陈建敏 |
| 关键词 | 非晶铁基合金 热喷涂 摩擦磨损 腐蚀 热处理 Fe-based amorphous alloy Thermal spray Friction and wear Corrosion Heat treatment |
| 学位专业 | 物理化学 |
| 中文摘要 | 非晶铁基合金具备高硬度、高耐磨损和高耐腐蚀等一系列优异的特性，在表面防护领域的应用前景十分广阔。本论文采用热喷涂技术制备了非晶铁基涂层，考察了喷涂工艺和喷涂参数对涂层的显微结构、相结构、耐磨损和耐腐蚀性能的影响，考察了热处理对涂层的显微结构、相结构和耐磨损性能的影响，评价了涂层在不同环境下的耐磨损性能。主要研究结果如下： 1. 对比研究了大气等离子喷涂和低压等离子喷涂两种热喷涂工艺所制备的Fe-10W-4Cr-3Ni-2Mo-4B-4Si-1C非晶铁基涂层，发现热喷涂过程中喷涂粒子的氧化、未融区域的存在以及涂层的局部过热等是降低涂层中非晶含量的主要因素，改善涂层中扁平粒子间的结合程度是提高耐磨损性能的关键，低压等离子喷涂涂层具备比大气等离子喷涂涂层更高的非晶含量，更高的硬度以及更优异的耐磨损性能以及远优于316L不锈钢的耐腐蚀性能。 2. 采用超音速火焰喷涂工艺制备Fe-10W-4Cr-3Ni-2Mo-4B-4Si-1C非晶铁基涂层，发现涂层不存在明显的晶态结构，涂层的最低磨损率是GCr15钢的40%左右，表现出远优于316L不锈钢的耐腐蚀性能。 3. 对超音速火焰喷涂制备的Fe-10W-4Cr-3Ni-2Mo-4B-4Si-1C非晶铁基涂层进行真空热处理，发现热处理后涂层的非晶相转化成一系列晶相，涂层中扁平粒子间发生扩散和烧结，涂层的耐磨性能在较低载荷下与硬度密切相关，而在较高载荷下则主要取决于涂层抑制摩擦过程中裂纹萌生和生长的能力。 4. 对超音速火焰喷涂制备的Fe-10W-4Cr-3Ni-2Mo-4B-4Si-1C和Fe-20Mo-15Cr-7W-3Ni-3B-1Mn-0.6C-0.4Si两种非晶铁基涂层在空气、去离子水、3.5% NaCl水溶液等三种环境下的耐磨损性能进行评价，发现在空气环境中试样的硬度和耐磨性之间表现出较好的对应关系，在去离子水和3.5% NaCl水溶液环境中两种非晶铁基涂层均表现出优于316L不锈钢和GCr15钢的耐磨损性能，在所有三种环境中，后一种涂层都表现出优于前一种涂层的耐磨损性能。 5. 对比评价了Fe-20Mo-15Cr-7W-3Ni-3B-1Mn-0.6C-0.4Si涂层和Hastelloy C-276合金在人工海水中的耐磨损性能。发现往复摩擦频率的增大使涂层的磨损体积持续减小，高往复频率下涂层的磨损体积仅为C-276合金的25%左右。 |
| 公开日期 | 2013-04-02 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/2859]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_先进润滑与防护材料研究发展中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘光. 热喷涂技术制备非晶铁基涂层及其性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
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