激光熔覆生成碳化物顆粒工藝研究
PROCESS RESEARCH OF CARBIDE PARTICLES BY LASER CLADDING

1.7萬字 41頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


目 錄
第一章 緒論 1
1.1激光熔覆技術(shù) 1
1.2原位自生技術(shù) 2
1.3激光熔覆原位自生金屬陶瓷技術(shù) 3
1.4 顆粒增強金屬基表面耐磨涂層 4
1.5本課題的研究意義與研究內(nèi)容 6
1.5.1本課題的研究意義 6
1.5.2本課題的研究內(nèi)容 6
第二章 試驗原理、試驗材料及試驗方法 8
2.1 實驗原理 8
2.2 試驗材料 8
2.2.1基材的選擇 8
2.2.2增強相的選擇 9
2.2.3 合金粉末 10
2.3 試驗步驟及方法 10
2.3.1 組織結(jié)構(gòu)的觀察 11
2.3.2 X 射線衍射分析 12
2.3.3 顯微硬度測定 12
2.3.4 SEM 分析 12
第三章 原位合成WpC復(fù)合材料的熱力學(xué)分析 14
3.1熱力學(xué)計算理論基礎(chǔ) 14
3.2反應(yīng)體系的熱力學(xué)分析 17
3.3本章小結(jié) 18
第四章 激光熔覆原位自生 增強相的組織結(jié)構(gòu)、影響因素及性能分析 19
4.1試驗方案 19
4.2 熔覆層的顯微組織結(jié)構(gòu) 20
4.3激光熔覆原位自生 陶瓷增強相的影響因素 23
4.3.1激光功率的影響 23
4.3.2掃描速度的影響 25
4.4 熔覆層的顯微硬度值 27
4.5本章小結(jié) 27
結(jié)論 29
致謝 30
參考文獻 31



摘要 激光熔覆技術(shù)是以高能量密度的激光作為焊接熱源，在基體材料表面熔覆一層特殊材料，使之與基體材料之間實現(xiàn)冶金結(jié)合的一種表面改性方法。其重要特征是能夠改善微觀組織，顯著提高被加工工件表面的耐磨、耐腐蝕和耐熱性能。
原位自生制備技術(shù)是近年來發(fā)展的一種制備復(fù)合材料的新技術(shù)，它是在材料的復(fù)合過程中通過一定的化學(xué)反應(yīng)生成預(yù)期的增強相。因此，原位自生獲得的增強相具有熱穩(wěn)定性好、尺寸細小、界面潔凈無污染以及與基體界面相容性好等眾多特點。通過對原位合成 增強相進行熱力學(xué)分析，結(jié)果表明利用原位合成的方法制備 陶瓷增強相在熱力學(xué)上是可行的。
本課題通過激光熔覆技術(shù)與原位自生技術(shù)的結(jié)合，以Q235鋼為基體材料，成功制備出了碳化鎢陶瓷增強鐵基表面復(fù)合材料。此外，還對制備原位自生 增強相的激光工藝參數(shù)、熔覆層的微觀組織結(jié)構(gòu)和機械性能等進行了研究與分析。
通過激光熔覆原位自生的方法制備碳化鎢顆粒增強相的熔覆涂層，獲得的試驗結(jié)果如下。W與 C 的存在形式主要有 和 等，涂層主要由碳化鎢組成。由 SEM 分析可知碳化鎢的存在形式主要為塊狀和三角狀。熔覆層的顯微硬度值遠遠高于原始基體的顯微硬度值，極大地提高了材料的表面性能。
經(jīng)過多次試驗后，獲得如下改進試驗參數(shù)。熔覆層粉末配比n(C):n(W)=2:1，激光功率為 1400W，激光掃描速度為 3mm/s。在這些試驗參數(shù)下可以生成較多的 顆粒，并且分布較均勻，熔覆層性能較好。



關(guān)鍵詞：激光熔覆 原位自生 碳化物顆粒 鐵基復(fù)合材料