一、MoSi_2/CrWMn钢干摩擦磨损特性及磨损机理的研究(论文文献综述)
杜文娟[1](2021)在《等离子喷涂MoSi2/Cu/Al2O3吸波涂层的制备及性能研究》文中研究说明随着雷达探测技术的飞速发展,军事装备隐身防御系统的战场生存受到了严重威胁,为了降低目标的可探测性,提高突防能力,隐身技术的发展具有重大意义。在雷达隐身技术中,涂覆型吸波材料因其优异的吸波性能和简单方便的制备工艺而备受关注。优良的吸波材料必须具有轻质量、低密度、薄涂层、强吸收、宽有效吸收带、耐高温和抗氧化等特性,将这些优异性能集成在吸波涂层中是研究人员面临的巨大挑战。研制性能优异的电磁波吸收材料和制备工艺,已成为目前的重点方向。本课题主要研究MoSi2/Cu/Al2O3吸波涂层的制备工艺和性能,采用实验和电磁仿真相结合的方法实现。首先,充分利用MoSi2优异的抗高温氧化性能和导电性,采用大气等离子喷涂技术在不同工艺参数下制备出9组MoSi2/Cu/Al2O3吸波涂层;分析了工艺参数对涂层孔隙率、显微硬度和厚度的影响。其次,研究了吸波涂层在8.2~12.4GHz频率内,30℃~700℃的温度变化对电磁参数和吸波性能的影响规律。最后,利用FEKO仿真软件建立了涂层模型,研究了温度、电磁波入射角度和涂层厚度对涂层吸波性能的影响规律。主要研究内容和结果如下:(1)微观表征:MoSi2/Cu/Al2O3吸波涂层的微观表面层由完全熔化区和未完全熔化区相互交错而成,表面凹凸不平,较为粗糙;涂层的晶相成分为:Cu、Cu2O、α-Al2O3、γ-Al2O3、MoSi2、Mo5Si3和h-MoSi2。(2)9组MoSi2/Cu/Al2O3吸波涂层的表面孔隙率在6.21%-9.34%之间。工艺参数对涂层孔隙率影响的主次顺序为:氩气流量>喷涂距离>喷涂电压>喷涂电流。(3)9组MoSi2/Cu/Al2O3吸波涂层显微硬度均在630 kgf·mm-2以上,最高达770.21 kgf·mm-2。工艺参数对显微硬度的影响水平顺序为:氩气流量>电压>喷涂距离>电流;涂层表面孔隙率的增加,会导致显微硬度降低。(4)9组MoSi2/Cu/Al2O3吸波涂层的厚度在36.59-53.67μm之间。工艺参数对涂层厚度影响水平的优劣顺序为:喷涂距离>喷涂电流>喷涂电压>氩气流量。(5)对于MoSi2/Cu/Al2O3吸波涂层,在30℃~700℃之间,随着温度的升高,复介电常数的实部(ε’)和虚部(ε’)随频率变化的曲线整体升高;同一温度下,ε’随着频率的升高降低,表现出频散特性,ε’则随着频率的升高而增大。同时,随着温度的升高,9组涂层的反射率整体呈现下降趋势,吸收峰逐渐向低频方向移动,吸收带宽逐渐增加,且吸波性能与涂层厚度具有正相关的关系。(6)利用FEKO建立了涂层的仿真模型。当MoSi2/Cu/Al2O3涂层的厚度为1mm时,在30℃~700℃内,随着温度的升高,涂层的反射强度先增强或减弱,吸收带宽先先变宽后变窄;在500℃时具有最佳的吸波能力。500℃时,在0°~80°内,随着电磁波入射角度(θ)的增大,涂层的反射强度和吸收带宽逐渐降低;在θ40°的范围内,1 mm厚度的涂层依旧能够保持90%以上的吸收率。最后,对比分析了吸波涂层在500℃和700℃时,涂层吸波性能随厚度的变化规律,结果表明:在两种温度下,随着厚度的增大,均出现以下现象:吸收峰逐渐向低频方向移动,吸收强度呈现出先增强后减弱的趋势,吸收带宽呈现出先变宽后变窄的趋势。500℃时,在2.0 mm,9.964 GHz处,吸收峰最低,峰值为-35.08 d B,有效吸收带宽(<-20d B)为0.945 GHz;在1.6 mm,10.489 GHz处,具有最宽的吸收带宽(<-20d B)1.155GHz。700℃时,在2.0 mm,9.649 GHz处,具有最低点吸收峰和最宽的吸收频带,分别为-31.68 d B和0.945 GHz。
迟一鸣[2](2021)在《铝合金表面激光合金化陶瓷增强铁基复合涂层的微观组织和耐磨性能》文中认为铝合金比强度高、导电导热性好、易于加工、并且具有一定的耐蚀性,因此在汽车制造、航空航天等领域有着广泛的应用。然而,铝合金表面硬度低、耐磨性差,这些不足极大地限制了其在摩擦磨损环境中的使用。表面改性技术可以在保持铝合金本身优异性能的基础上提高其表面性能,为制造业的“高效、节能”发展提供有效手段。除了热喷涂、电镀、阳极氧化、微弧氧化等表面技术,激光表面改性拥有快速凝固、热影响小、冶金结合好等特点,随着激光器的发展,铝合金表面激光改性技术受到了越来越多的关注。本文设计了“Fe+Al”、“Fe基合金”、“Fe基合金+B4C”、“Fe基合金+B4C+Ti”、“Fe基合金+h-BN”、“Fe基合金+h-BN+Ti”六种合金化材料体系,通过预置涂层法在6061铝合金表面制备出金属间化合物涂层,或以金属间化合物为基、多元陶瓷为增强相的复合涂层,综合讨论了合金化材料成分配比、激光工艺参数等对合金化层组织及性能的影响,并分析了原位生成陶瓷相的界面结构、形核机制及生长机理。使用不同配比的Fe粉和Al粉作为合金化材料,制备得到的合金化层主要由Fe4Al13,FeAl,Fe3Al和α-Al构成组成。富Fe熔体由于比重较大下沉至熔池底部,形成以“白亮带”为特征的过渡区,组织具有分层现象。此外,Fe和Al之间的放热反应促使界面处的基体进一步熔化,最终形成“锯齿状”界面。70Fe-30Al涂层耐磨性最好,磨损体积为基体的9.2%。使用Fe基合金作为预置涂层材料制备的合金化层由先析出的Fe-Al化合物及网状共晶组织构成,合金化层组织均匀致密,硬度约为459 HV0.2,是基体的6.8倍,磨损体积减小至基体的11.33%。选用“Fe基合金+B4C”体系制备的合金化层主要由Fe4Al33,FeAl,Fe3Al,Cr2B,CrB,Cr2B3,AlB2,Cr23C6,Cr7C3,Al4C3,α-Al组成。涂层硬度随预置粉末中B4C添加量的增多逐渐升高,添加20 wt.%B4C时,合金化层硬度高达531 HV0.2,但此时涂层脆性增加,缺陷增多,耐磨性变差。B4C添加量为10 wt.%的合金化层磨损失重最小,仅为基体的18.2%。向“Fe基合金+B4C”材料体系中添加Ti粉能够改善熔池的润湿性,并可通过Ti与B4C的反应原位生成TiC、TiB2等细小的强化相。合金化层主要由Fe4Al13,Cr2B,Cr7C3,TiB2,TiC和α-Al组成,当Ti的添加量提高到45 wt.%时,合金化层中还生成了 Al3Ti。添加30 wt.%Ti的涂层性能最好,硬度高达520 HV0.2,磨损体积仅为基体的7.2%。当Ti的添加量提高到45 wt.%后,合金化层组织的粗化及脆性相Al3Ti的形成导致硬度和耐磨性有所下降。在“Fe基合金+10 wt.%B4C+30 wt.%Ti”合金化层中,TiC小颗粒在先析出的短棒状TiB2表面异质形核,形成了 TiB2/TiC复合组织。两相界面存在[1210]TiB2//[011]TiC和(0001)TiB2//(111)TiC的晶体学位向关系,错配度仅为1.049%,表明TiB2可为TiC异质形核的最有效核心。“Fe基合金+h-BN”材料体系制备的合金化层主要由Fe4Al13,(Fe,Cr),AlN,Cr2B,FeNx,α-Al等物相组成。激光合金化过程中密度较小的h-BN上浮到熔池表面造成严重烧损,且其含量增加到10 wt.%时熔池燃烧剧烈、合金化层稀释率过高,硬度和耐磨性急剧下降。向“Fe基合金+h-BN”材料体系中添加Ti粉能够减少预置涂层材料的烧损、改善熔池的润湿性,并通过Ti与h-BN的反应原位生成TiN,TiB2和TiB等强化相进一步提高表面性能。在熔池凝固过程中,AlN以亚稳态面心立方结构在先析出的颗粒状TiN表面异质形核并包围其生长,形成TiN/AlN复合组织。两相的晶面错配度约为9%,为中等有效形核。在室温、200℃和400℃下,添加15 wt.%Ti的合金化层磨损体积分别为相同条件下基体的8.2%、7.4%和10.1%,耐磨性显着提高。
孙轩[3](2021)在《Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层组织/性能与形成机理研究》文中研究指明以钛粉、硅粉和蔗糖(碳的前驱体)为原料,采用喷雾造粒/前驱体热解技术制备了 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合粉末;经大气等离子喷涂成功制备了耐磨和抗氧化性能优异的Ti-Si-C系复合涂层。在此基础上,优化了 Ti-Si-C系复合粉末的喷雾造粒/前驱体热解技术,探讨了 Ti-Si-C系复合涂层的组织/性能及其影响因素,并对复合涂层的形成机理进行了研究。喷雾造粒/前驱体热解技术制备的Ti-Si-C系复合粉末由蔗糖热解形成的碳粘结Ti粉和Si粉团聚而成。喷雾造粒赋予复合粉末高的球形度和流动性;前驱体热解形成的碳继承了蔗糖高的粘性,为复合粉末提供高的结合强度。采用14wt%的蔗糖作为前驱体,Ti粉平均粒径10μm、Si粉平均粒径5μm、球磨时间6h、固含量50%的最佳工艺参数,制备的Ti-Si-C系复合粉末球形度高、流动性好且结合强度高。Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层为典型热喷涂层状组织结构,主要由TiC、Ti5Si3和Ti3O相组成。其中,亚微米球形TiC颗粒聚集形成贫Si片层,而纳米Ti5Si3和Ti3O晶粒共生形成富Si片层。随着体系中Si含量的提升,复合涂层中的Ti5Si3含量逐渐增加,TiC和Ti3O含量逐渐减少。在反应等离子喷涂过程中,每一个Ti-Si-C系复合粉末作为独立单元参与反应;复合粉末进入等离子射流后迅速升温,Ti粉和Si粉熔化并形成包裹C的液相。固态的C与液相中的Ti反应生成TiC并长大为亚微米颗粒,形成包含亚微米球形TiC聚集的液滴。在撞击过程中,亚微米球形TiC聚集区变形成为贫Si片层,而液相快速冷却凝固形成Ti5Si3和Ti3O的纳米共生富Si片层。Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层具有远超TC4钛合金的高硬度、优异的耐磨性能以及良好的抗氧化性能。随着复合涂层中Si含量的增加,涂层的硬度呈先升高后降低的趋势,其表面洛氏、截面显微维氏和纳米压痕硬度最高分别可达 86.86±1.36HR15N、1980.92±310.47HV0 1 和 22.9GPa。随着 Si含量的增加,涂层的抗氧化性能上升,且温度越高,Si含量对抗氧化性能的提升作用越明显。随着Si含量的增加,涂层内脆性Ti5Si3相增多,涂层耐磨性能有所下降。综合耐磨和抗氧化性能,Si含量为6wt%的涂层综合性能最佳,其室温耐磨、高温耐磨(600℃)、和抗氧化(800℃)性能分别为TC4钛合金的169倍、45倍和5倍。以蔗糖为前驱体,SiC为Si和部分C的来源,Ti-Si-C原子比为3:1:2制备了 Ti-SiC-C复合粉末,经反应等离子喷涂成功制备了复合涂层,并与以单质Si和C为原料制备的Ti-Si-C复合涂层进行了对比。两种涂层都形成了亚微米球形TiC聚集的贫Si片层和Ti5Si3-Ti3SiC2共生的富Si片层组织结构。采用SiC为原料的涂层中,SiC未完全反应,并以颗粒形式分散在涂层中,导致Ti3SiC2相含量较少,但涂层硬度反而略高。
贾鑫[4](2021)在《仿“木质年轮”结构Si3N4基复合陶瓷的设计、制备及摩擦学性能研究》文中认为针对陶瓷材料韧性差以及干摩擦学性能不理想的问题,基于仿生结构设计的理念,借鉴木质年轮结构的形态特征,以镍丝作为骨架,制备Si3N4基复合材料。通过对Si3N4/Ni复合材料的力学性能检测,探讨金属Ni丝的添加对陶瓷强韧性的影响并分析其增韧机理;通过多种测试分析手段对Si3N4/Ni复合材料的物相组成和相界面结合关系进行表征,着重研究界面结合处的硬度及相界面物质组成;系统研究复合材料分别与钛合金(TC4)、聚醚醚酮(PEEK)以及陶瓷配副(Si3N4)的摩擦磨损性能,探讨服役环境(大气、水、海水)和摩擦速度对其摩擦磨损性能的影响规律,揭示摩擦面上反应产物的热力学条件以及润滑膜的形成机理与减摩机制。本论文完成的主要工作如下所述。(1)利用冷压与热压烧结相结合的手段,制备获得具有年轮结构的Si3N4/Ni复合材料,通过测试分析证明其界面处产生过渡层(Ni-NiO-(NiO)2SiO2-SiO2-Si3N4),界面结合良好;镍丝作为陶瓷材料增韧骨架时,在发生断裂时延性金属会吸收部分断裂能,使断口处的裂痕发生明显偏转,从而产生增韧效果,并使陶瓷材料强硬度基本保持不变,如:断裂韧性由纯氮化硅的6.25 MPa·m1/2提升至复合材料的7.18 MPa·m1/2,弯曲强度由纯氮化硅的812 MPa增至复合材料的832.22 MPa。(2)系统研究Si3N4/Ni复合材料与TC4、PEEK配副的摩擦学性能,结果表明,Si3N4/Ni复合材料表现出与纯Si3N4相近的摩擦因数和磨损率。其中,Si3N4/Ni与TC4配副在大气、纯水、海水中的摩擦因数分别为0.208、0.186、0.106;Si3N4/Ni与PEEK配副在大气、纯水、海水中的摩擦因数分别为0.074、0.053、0.065。由于润滑介质的冷却作用抑制了摩擦热的产生,并且磨屑在摩擦过程中易被液体介质带离摩擦界面,因此在水环境下表现出较好的摩擦学性能。总体而言,Si3N4/Ni与PEEK配副的摩擦磨损性能更为优异。(3)深入研究Si3N4/Ni复合材料与Si3N4配副时摩擦学表现,其结果表明,在水环境下,复合材料表现出与纯氮化硅较为近似的摩擦磨损性能,但在无润滑环境下,复合材料的摩擦学性能明显优于纯氮化硅陶瓷,这主要归因于复合材料摩擦表面形成保护润滑膜,该膜中含有具有润滑作用的正硅酸镍((NiO)2SiO2),摩擦因数由纯氮化硅自配副的0.418降至与复合材料配副的0.292,磨损率呈现出同样的下降趋势。值得注意的是,当滑动速度由300 r/min增至800 r/min,摩擦表面更加光滑,表面膜更为连续,Si3N4/Ni与Si3N4摩擦副的摩擦因数低至0.144。(4)Si3N4/Ni复合材料能够表现出较为优良的摩擦学性能主要源于摩擦表面形成的化学反应膜,基于热力学第二定律进行相关计算表明,反应产物(NiO)2SiO2符合摩擦化学反应式的热力学条件;同时,结合测试分析结果推断出,在摩擦过程中,反应产物在金属凹陷处聚集,被拖曳成膜,使摩擦副进入边界润滑的状态;基于经典摩擦粘着理论的相关计算结果显示,摩擦因数与表面膜的剪切应力呈线性关系,而表面膜的剪切应力明显低于基体材料,故摩擦副表现出较低的摩擦因数和磨损率。本论文的研究工作已然表明,具有年轮结构的Si3N4/Ni复合材料表现出良好的强韧性以及摩擦磨损性能,达到了材料强韧化与减摩耐磨的协调统一,这对于完善氮化硅陶瓷材料体系,进一步促进氮化硅陶瓷材料的推广应用,丰富摩擦学应用理论,具有重要的理论和实用价值。
彭旭东,何良杰,江锦波,孟祥铠,胡丽国,郭军刚[5](2021)在《浸酚醛树脂石墨/SiC密封材料摩擦学特性研究》文中研究说明采用UMT-3多功能摩擦磨损试验机研究了3种国产典型浸酚醛树脂石墨与SiC陶瓷配对副在干摩擦和油润滑条件下的摩擦学特性,结果表明:干摩擦下,摩擦因数随载荷p与速度v的乘积(pv值)的增大呈下降趋势;pv值较小时,磨损机理主要为轻微黏着磨损和磨粒磨损,pv值较大时则变为严重黏着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损;相同条件下的磨损率受速度的影响比受载荷的影响更大;油润滑下,摩擦因数保持在0.1左右,磨损机理主要为黏着磨损和疲劳磨损;pv值增至5 MPa·m/s时,干摩擦下3种浸渍石墨摩擦副表面最大温升为21.1℃,油润滑下最大温升为14.9℃且H1石墨温升均最低。综合考虑浸渍树脂石墨的力学性能、摩擦学特性和端面温升,推荐石墨化度为45%~55%。
李文虎[6](2020)在《多相Mo-Si-B-La2O3合金的制备及其高温氧化与摩擦磨损性能研究》文中研究指明新型Mo-Si-B合金由于具有熔点高、硬度高和耐腐蚀性能好等优点,在航空航天、能源动力等领域用高温结构件具有良好的应用前景。目前,Mo-Si-B合金亦存在室温断裂韧性与高温强度之间负相关关系的问题,另外对其摩擦磨损行为的研究还很有限。为满足工程领域对高温结构材料综合性能的需求,不仅要其具有优良的综合力学性能,同时具备较好的抗氧化和摩擦磨损性能。本文借助La2O3所产生的稀土效应来改善和提高Mo-Si-B合金的微观组织与性能,通过对Mo-Si-B-La2O3合金的微观组织观察和性能测试,研究了不同α-Mo相含量和La2O3掺杂量对合金的微观组织、力学性能、高温氧化及摩擦磨损行为的影响规律,揭示了合金的强韧化机制、抗氧化和摩擦磨损机制。设计并制备了不同α-Mo相含量以及不同La2O3掺杂量的多相Mo-Si-B-La2O3合金,其中,使用液-液掺杂方法首先制备了 Mo-La2O3合金粉体,并以此为原料,与Si粉、B粉按照不同的化学计量配比进行配料,获得内含La2O3的Mo-Si-B混合粉体。结合机械合金化和热压烧结工艺分别制备了 α-Mo-Mo3Si-Mo5SiB2基和Mo3Si-Mo5SiB2-Mo5Si3基Mo-Si-B-La2O3合金。对所制备合金的微观组织观察发现,采用液-液掺杂的Mo-La2O3合金粉体能确保掺杂的La2O3颗粒最终以纳米尺寸分布在α-Mo、Mo3Si与Mo5SiB2相的晶粒内部,而且部分颗粒也分布在各相的相界面与晶界处。对多相Mo-Si-B-La2O3合金的维氏硬度、断裂韧性、抗弯强度和抗压强度进行的分析和测试结果表明,随着Si和B含量的增加,合金的硬度、抗压强度逐渐增大,而抗弯强度和断裂韧性逐渐减小。在外加载荷作用下,试样没有发生明显的屈服与塑性变形,即试样在应力达到最大值时发生突然断裂,断口形貌具有脆性材料断裂的典型特征,表现出穿晶断裂和沿晶断裂的混合形貌。存在于金属α-Mo相中的纳米La2O3颗粒一方面能起到阻碍位错运动,强化合金的作用,另一方面,La2O3颗粒的拔出能消耗部分断裂能,并诱发α-Mo相的穿晶断裂,耗散裂纹扩展能,起到改善合金韧性的作用。然而,合金中硬脆性的Mo3Si、Mo5SiB2和Mo5Si3金属间化合物相随Si和B含量的增加而逐渐增多,具有较好延性的α-Mo相的含量则相应减少。由于较少的金属相无法完整的包裹La2O3颗粒,导致存在于金属间化合物或相界面处的La2O3颗粒数量显着增加,硬脆的第二相存在于界面处会导致其结合性降低,容易在外力作用下产生裂纹或应力集中,发生沿界面的解离。对多相Mo-Si-B-La2O3合金的抗氧化性能进行了测试和分析,结果表明,合金在1000℃与1100℃氧化时,Si和B含量较低的Mo-10Si-7B-La2O3合金与Mo-12Si-8.5B-La2O3合金的氧化失重速率呈典型的直线型或类直线型规律,而Si和B含量较高的Mo-14Si-9.8B-La2O3合金与Mo-25Si-8.5B-La2O3合金试样恒温氧化过程则包括氧化初期的快速失重和氧化中后期的相对稳定阶段。随La2O3含量的增加,各合金氧化失重降低,表现出更好的抗氧化性能。氧化试验后,各合金的氧化膜的形貌与组成表现出明显差异,Mo-10Si-7B-La2O3合金表面没有生成硼硅玻璃相,而是由垂直于合金表面方向生长的氧化物组成;Mo-12Si-8.5B-La2O3合金与Mo-14Si-9.8B-La2O3合金表面氧化层具有外层的硼硅玻璃相和内层的氧化物层双层结构;Mo-25Si-8.5B-La2O3合金表面形成的硼硅玻璃相与合金基体之间仅见少量的细小氧化物颗粒。抗氧化机制的分析表明,La2O3颗粒通过钉扎氧化产物MoO3,而抑制MoO3的挥发,并且通过阻止Mo4+、Si4+、B3+等离子通过晶界的扩散,降低氧化速度,促进硼硅玻璃相的形成,从而提高Mo-Si-B-La2O3合金的抗氧化性能。对多相Mo-Si-B-La2O3合金的摩擦磨损性能进行了测试和分析,结果表明,随着La2O3含量的增加,Mo-Si-B合金的摩擦系数均增大,内含α-Mo的多相Mo-Si-B-La2O3合金的体积磨损率逐渐增大,而Mo-25Si-8.5B-La2O3合金的体积磨损率则先增大后减小。室温摩擦时,Mo-Si-B-0.3La2O3合金的摩擦系数随载荷的增加而减小,随滑动速度的增加先减小后增大;体积磨损率随载荷和滑动速度的增加均增大。高温摩擦时,Mo-Si-B-0.3La2O3合金的摩擦系数随温度的升高而减小,体积磨损率随温度的升高不断增大。依据不同载荷和滑动速度条件下,α-Mo、Mo3Si、Mo5SiB2和Mo5Si3各相的磨损率及其在Mo-Si-B-La2O3合金中体积分数的不同,探讨了合金的磨损机制。室温下合金在低滑动速度低载荷时以轻微磨粒磨损和犁沟磨损为主;随滑动速度和载荷的增加,发生由轻微的磨粒磨损向疲劳磨损和磨粒磨损转变的趋势;在高滑动速度高载荷时,形成以包括疲劳磨损、磨粒磨损和剥落磨损在内的多种磨损机制共同作用。高温下合金的磨损开始以氧化磨损和犁沟磨损为主,伴随着氧化物颗粒的脱落和裂纹的萌生,转变为磨粒磨损和疲劳磨损,最后演变为较为严重的剥落磨损。
陈红霞[7](2020)在《高性能金属硅化物层(Fe3Si和MoSi2)的熔盐渗制备及应用研究》文中指出含共价键和离子键的Fe-Si和Mo-Si金属间化合物材料,强度大、硬度高、耐腐蚀和抗磨损性能优、高温抗氧化能力强,但该类材料作为结构材料应用时存在脆性大、抗氧化性能有待改善等不足。从拓宽Fe-Si和Mo-Si材料的广泛应用角度出发,考虑作为膜层材料使用时,可实现对基材的防护,同时可有效降低硅化物脆性大的问题,从便于工程化应用角度出发,提出采用电镀(含复合电镀)联合熔盐非电解处理来制备高性能的Fe-Si和Mo-Si金属硅化物的新思路,对比研究了表面合金化Fe-Si和Mo-Si复合渗层制备对2Cr13钢材和钼合金表面抗蚀、耐磨性能和高温抗氧化性的影响,这一研究发展了熔盐非电解渗技术,并获得了复合电镀联合熔盐非电解处理制备高性能Fe-Si和Mo-Si金属硅化物复合渗层的新技术途径。研究取得的重要结果包括:(1)采用表面先电镀30?m的Ni层,再复合熔盐渗硅在800℃保温不同时长可制备出不同厚度的复合硅化物渗层,渗层形成经历了从表面Ni依次转变为Ni3Si,Ni2Si及出现Fe5Si3,最终为Fe5Si3和Ni2Si复合硅化物的演变过程,所形成的复合渗层能不同程度地增加表面硬度,提高耐磨性能起到防护作用。虽然熔盐渗硅层的耐蚀性不及表面电镀Ni层的耐蚀性,但均不同程度地具有一定的钝化特性,而在硫酸溶液中较为耐蚀,其中3 h渗硅复合处理渗层的耐蚀性最好,这归因于Fe5Si3在硫酸中具有比较好致钝和钝化作用,使具有Fe5Si3和Ni2Si的渗层的耐蚀性优于单纯的Ni2Si渗层。(2)通过先复合电镀3~5?m镍层,后在800℃保温4 h的条件下熔盐渗硅可制备出致密的Ni合金化的Fe3Si复合渗层,对比所制备出的4种Fe3Si渗层的抗腐蚀性能和耐磨性,发现3种Ni合金化Fe3Si渗层的耐磨性和耐腐蚀性均大于直接渗硅制备的Fe3Si渗层,其腐蚀速率数值和磨损体积损排序均为:Fe3Si<(N i)-Fe3Si<(Ni-CeO2)-Fe3Si<(N i-SiC)-Fe3Si,这一规律说明由于受不同合金化元素种类的作用使形成的合金化Fe3Si渗层具有不同结构,从而表现出不同的硬度、韧性和电化学腐蚀性能。这一复合技术具有操作简便、经济效益突出的,工程适用性强的优点。(3)在钼合金TZM表面采用电镀和中性熔盐渗硅复合处理技术制备出含有合金化元素(Ni)-、(Ni-SiC)-和(Ni-CeO2)-的MoSi2金属化合物。TZM直接渗硅后得到的渗层可以有效提高TZM的高温抗氧化性。且Ni-CeO2复合镀层和熔盐渗硅制备的镍合金化MoSi2/CeO2渗层的“pesting”抑制能力最强。但电镀N i层以提供合金化元素得到的合金化MoSi2渗层的高温抗氧化性不及直接渗硅得到的MoSi2渗层的抗氧化性。
颜建辉,康蓉,黄金鑫,汪异,康永海[8](2019)在《MoSi2-Mo5Si3-Mo5SiB2/SiC配对副的摩擦磨损性能》文中进行了进一步梳理MoSi2-Mo5Si3-Mo5SiB2/SiC复合材料是一种很有发展前景的高温耐磨材料,但MoSi2-Mo5Si3-Mo5SiB2/SiC/SiC配对副的干滑动摩擦磨损性能尚不清楚.本文中通过销-盘式干滑动摩擦磨损试验,考察了MoSi2-Mo5Si3-Mo5SiB2/SiC/SiC配对副在不同温度(25~1 000℃)和载荷下(2.5~10 N)的摩擦学特性.结果表明:试验温度和载荷对MoSi2-Mo5Si3-Mo5SiB2/SiC/SiC配对副的摩擦系数影响较大,而对其磨损率影响较小.载荷为5 N时,在25~1 000℃区间,摩擦系数和磨损率分别在0.11~0.43和0.513×10-7~0.544×10-7 mm3/(N·m)范围;在25~400℃时,磨损机制以轻微的氧化和黏着磨损为主,在600~1 000℃磨损机制主要表现为严重的氧化和黏着磨损.在1 000℃时,随着载荷(2.5~10 N)的增加,摩擦系数和磨损率分别为0.29~0.38和0.540×10-7~0.547×10-7 mm3/(N·m);载荷为2.5~10 N时,始终存在黏着和氧化磨损;载荷为7.5~10 N时,材料磨损表面还伴随碾压塑性变形的特征.
陆富刚[9](2019)在《抽油杆接箍表面等离子熔覆耐磨抗蚀自润滑复合涂层强化研究》文中研究说明据统计,世界上90%以上的原油是由有杆抽油系统采出的。对于开采中后期的油田,由于地层蠕变使油管跟随套管变形,油管或抽油杆偏离其正常位置,导致抽油杆周期性上下往复运动过程中抽油杆接箍与油管内壁产生摩擦;加之采出液含水量高、矿化度高,使得抽油杆接箍与油管内壁长期处于电化学腐蚀加高接触应力强磨损的恶劣环境下。针对上述具体工况,本文采用等离子熔覆技术在抽油杆接箍外表面制备了原位自生耐磨抗蚀自润滑复合涂层,以期有效提高抽油杆接箍及其对磨偶件油管的使用寿命。本文以化学成分(wt.%)分别为Ni-40Cr-16镍包石墨、Ni-50Cr-20镍包石墨、Ni-60Cr-24 镍包石墨、Ni-52.8Cr-21.2 镍包石墨-10 镍包 MoS2 和 Ni-45.7Cr-18.3 镍包石墨-20镍包MoS2的5种混合粉末为原料,利用等离子熔覆技术在N80钢(接箍用材)基材表面原位合成了耐磨增强相及自润滑相含量不同的5种复合涂层。利用OM、XRD、SEM、EDS等手段分析了复合涂层显微组织结构以及物相组成。结果表明,以Ni、Cr、镍包石墨、镍包MoS2粉末为原料所制备的涂层显微组织由Cr7C3、CrxSy、Mo2C、γ-(Ni,Fe)相构成,Cr7C3/Ni 复合涂层物相主要为 Cr7C3 和 γ-(Ni,Fe),增强相Cr7C3以不规则块状、长条状弥散分布在Cr7C3/γ-(Ni,Fe)共晶基体中;Cr7C3/MoS2/Ni复合涂层物相主要为Cr7C3、CrxSy、γ-(Ni,Fe)和少量的硬质相Mo2C,增强相Cr7C3以块状、长条状及针状,润滑相CrxSy以椭圆形颗粒状弥散分布在Cr7C3/γ-(Ni,Fe)共晶基体中。利用维氏硬度计测试了复合涂层显微硬度,结果表明在Cr7C3/Ni复合涂层中,涂层硬度随Cr-C质量分数增大而增大,在Cr7C3/MoS2/Ni复合涂层中涂层硬度随MoS2含量增大而减小。利用环-块式磨损试验机测试了复合涂层在三种载荷下的摩擦磨损性能,结果表明复合涂层摩擦系数均随着载荷增加而减小,但磨损失重随着载荷增大而增大。其中Cr7C3/Ni复合涂层摩擦系数及磨损失重随着涂层中Cr7C3含量增大而减小;Cr7C3/MoS2/Ni复合涂层摩擦系数随MoS2含量增加而减小,但磨损失重随MoS2含量增加而增大。利用电化学工作站及浸泡试验测试了复合涂层的抗腐蚀性能,结果表明复合涂层耐腐蚀性能相比于N80钢基材均有所提高。其中Cr7C3/Ni复合涂层耐腐蚀性能随着涂层中Cr7C3含量增大而下降,Cr7C3/MoS2/Ni复合涂层耐腐蚀性能随着涂层中MoS2含量增大而下降;N80钢浸泡后腐蚀剥落现象严重,存在大量的腐蚀坑及腐蚀产物,而复合涂层表面形成了一层致密度较高的CaC03垢层,减小了涂层腐蚀面积,使得涂层整体耐腐蚀性能提高。
王勉[10](2019)在《304不锈钢激光制备自润滑复合涂层微观组织结构和力学性能》文中指出304不锈钢具有耐热、耐蚀、力学性能好等优良特性,被广泛应用于机械制造、石油化工等领域,但其硬度低、耐磨性差,限制了其作为重要的摩擦运动副零部件。由于磨损基本发生于材料或零部件的表面,采用激光合金化技术在304不锈钢表面制备耐磨性好、硬度高的自润滑耐磨涂层无疑具有较高的可行性和经济性。本文紧密结合国家自然科学基金(U1737112)和湖南省自然科学基金(2018JJ2677)开展研究,以Ni60-WS2-TiC混合粉末为原料,采用高能激光束在304不锈钢表面原位合成自润滑耐磨复合涂层。利用HT-1000型高温摩擦磨损试验机和MT-500型磨痕测量仪研究了复合涂层和304不锈钢基体在20、300、600、800℃下的减摩耐磨性能,采用X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)分析了复合涂层的物相组成、显微硬度、微观组织结构和磨损表面形貌,探讨了其组织演变规律及磨损机理。试验结果表明:在激光功率P=1.8 kW,光斑尺寸3×4 mm2,扫描速度V=4 mm/s下制备的涂层与304不锈钢基体呈良好的冶金结合,无宏观裂纹等缺陷;涂层主要由Cr0.19Fe0.7Ni0.11、Ti2SC、Cr7C3、Fe2C、CrS、WS2等相组成,其中T2SC、CrS、WS2为润滑相,Cr7C3、Fe2C为增强相;涂层上部组织均匀致密,中、下部组织分布较为稀疏,涂层的平均显微硬度为302.0 HV0.5,约为不锈钢基体(257.2HV0.5)的 1.17倍;由于氧化物(Fe2O3、Cr2O3、TiO2、Cr2TiO5、NiCr2O4)和润滑相(Ti2SC、CrS、WS2)的协同润滑作用,涂层在300、600℃下的摩擦系数均比304不锈钢基体显着降低,分别为0.303、0.351;从20℃到800℃,由于增强相Ti2SC、Cr7C3和Fe2C的综合效应,涂层的磨损率均低于304不锈钢基体,且在600℃下具有最低的磨损率9.7×l0-5mm3/Nm;600℃时涂层呈现出良好的高温减摩耐磨性能,磨损机理主要为氧化磨损和磨粒磨损。
二、MoSi_2/CrWMn钢干摩擦磨损特性及磨损机理的研究(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、MoSi_2/CrWMn钢干摩擦磨损特性及磨损机理的研究(论文提纲范文)
(1)等离子喷涂MoSi2/Cu/Al2O3吸波涂层的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 引言 |
§1.2 耐高温吸收剂的研究现状 |
§1.2.1 石墨烯 |
§1.2.2 碳化硅 |
§1.2.3 硅化钼 |
§1.2.4 碳纤维 |
§1.3 吸波材料的屏蔽机理 |
§1.4 本课题的选题意义 |
§1.5 本课题的主要研究内容 |
第二章 实验及研究方法 |
§2.1 MoSi_2/Cu/Al_2O_3复合材料的制备过程 |
§2.1.1 实验原料的选取 |
§2.1.2 喷涂喂料的制备 |
§2.1.3 基材及表面预处理 |
§2.2 等离子喷涂 |
§2.3 实验方案设计 |
§2.4 本章小结 |
第三章 涂层的组织结构及吸波性能研究 |
§3.1 MoSi_2/Cu/Al_2O_3涂层微观表征 |
§3.1.1 涂层显微结构 |
§3.1.2 涂层物相组成 |
§3.2 MoSi_2/Cu/Al_2O_3涂层孔隙率测定及分析 |
§3.3 MoSi_2/Cu/Al_2O_3涂层显微硬度测定及分析 |
§3.4 MoSi_2/Cu/Al_2O_3涂层厚度测定及分析 |
§3.5 MoSi_2/Cu/Al_2O_3涂层吸波性能研究 |
§3.5.1 涂层高温电磁参数测定 |
§3.5.2 涂层的吸波性能测定 |
§3.6 本章小结 |
第四章 MoSi_2/Cu/Al_2O_3吸波涂层的模拟计算 |
§4.1 电磁仿真 |
§4.1.1 矩量法 |
§4.1.2 模型构建及参数设置 |
§4.2.涂层反射率模拟 |
§4.2.1 30℃下9 组涂层反射率模拟 |
§4.2.2 第i组涂层高温反射率模拟 |
§4.3 高温下涂层的吸波性能 |
§4.4 不同入射角度下涂层高温吸波性能 |
§4.5 不同厚度下涂层的高温吸波性能 |
§4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
§5.1 总结 |
§5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
(2)铝合金表面激光合金化陶瓷增强铁基复合涂层的微观组织和耐磨性能(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 铝及铝合金表面改性技术 |
1.2.1 阳极氧化 |
1.2.2 电镀、化学镀 |
1.2.3 热喷涂 |
1.2.4 微弧氧化 |
1.2.5 激光表面改性 |
1.3 铝合金表面激光合金化技术的研究进展 |
1.3.1 激光合金化工艺 |
1.3.2 涂层材料设计原则 |
1.3.3 合金化层材料体系 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 试验材料及研究方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 涂层材料 |
2.2 激光合金化试验 |
2.2.1 样品制备 |
2.2.2 预置涂层制备 |
2.2.3 激光合金化 |
2.3 材料表征与性能测试 |
2.3.1 金相试样制备 |
2.3.2 扫描电子显微镜分析 |
2.3.3 电子探针分析 |
2.3.4 X射线衍射分析 |
2.3.5 透射电子显微镜分析 |
2.3.6 显微硬度测试 |
2.3.7 磨损试验 |
2.3.8 三维磨损形貌分析 |
第3章 Fe-Al合金化层的微观组织和耐磨性能 |
3.1 涂层材料设计 |
3.2 激光合金化Fe-Al涂层的组织与性能 |
3.2.1 合金化层的物相组成 |
3.2.2 合金化层的宏观形貌和截面形貌 |
3.2.3 合金化层的微观组织结构 |
3.2.4 合金化层的硬度及耐磨性 |
3.3 激光合金化JG-3 Fe基合金涂层的组织与性能 |
3.3.1 试验设计及初步分析 |
3.3.2 合金化层的物相分析 |
3.3.3 合金化层的微观组织结构 |
3.3.4 合金化层的硬度及耐磨性 |
3.4 本章小结 |
第4章 激光合金化Fe基合金-B_4C-Ti复合涂层的组织和性能 |
4.1 B_4C添加量对合金化层的影响 |
4.1.1 合金化层的宏观形貌 |
4.1.2 合金化层的物相组成 |
4.1.3 合金化层的微观组织结构 |
4.1.4 合金化层的硬度及耐磨性 |
4.2 活性元素Ti对合金化层的影响 |
4.2.1 正交试验设计 |
4.2.2 合金化层的宏观形貌和截面形貌 |
4.2.3 合金化层的物相组成 |
4.2.4 合金化层的微观组织结构 |
4.2.5 合金化层的硬度及耐磨性 |
4.3 合金化层中TiB_2/TiC复合组织的形成机理 |
4.3.1 TiB_2/TiC复合组织的TEM分析 |
4.3.2 TiB_2/TiC界面错配度计算 |
4.3.3 TiB_2/TiC复合组织的形成机理 |
4.4 本章小结 |
第5章 激光合金化Fe基合金-BN-Ti复合涂层的组织和性能 |
5.1 BN添加量对合金化层的影响 |
5.1.1 合金化层的宏观形貌 |
5.1.2 合金化层的物相组成 |
5.1.3 合金化层的微观组织结构 |
5.1.4 合金化层的硬度及耐磨性 |
5.2 活性元素Ti对合金化层的影响 |
5.2.1 合金化层的宏观形貌和截面形貌 |
5.2.2 合金化层的物相组成 |
5.2.3 合金化层的微观组织结构 |
5.2.4 合金化层的硬度及耐磨性 |
5.3 合金化层中TiN/AlN复合组织的形成机理 |
5.3.1 TiN/AlN复合组织的TEM分析 |
5.3.2 TiN/AlN复合组织的形成机理 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
本文的主要创新点 |
攻读博士学位期间的学术成果和获奖情况 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层组织/性能与形成机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 绪论 |
2.1 反应热喷涂技术研究现状 |
2.1.1 反应热喷涂方法 |
2.1.2 反应热喷涂粉末 |
2.1.3 反应热喷涂机理研究现状 |
2.1.4 反应热喷涂工艺研究现状 |
2.2 Ti-Si-C系复合涂层研究现状 |
2.2.1 磁控溅射 |
2.2.2 电弧熔覆 |
2.2.3 激光熔覆 |
2.2.4 反应等离子喷涂 |
2.3 选题背景及意义 |
2.4 主要研究内容 |
2.5 主要创新点 |
3 试验材料和方法 |
3.1 技术路线 |
3.2 试验材料 |
3.3 试验方法 |
3.3.1 喷涂及淬熄试验 |
3.3.2 相组成及组织结构分析 |
3.3.3 性能测试 |
4 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合粉末设计与制备 |
4.1 喷雾造粒/前驱体热解技术 |
4.2 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合粉末成分设计 |
4.2.1 前驱体选择 |
4.2.2 蔗糖含量设计 |
4.2.3 成分体系设计 |
4.3 喷雾造粒/前驱体热解工艺研究 |
4.3.1 Ti粉粒径的影响 |
4.3.2 球磨时间的影响 |
4.3.3 固含量的影响 |
4.3.4 前驱体热解的影响 |
4.4 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合粉末相组成及显微结构 |
4.5 小结 |
5 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层组织结构 |
5.1 Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层相组成及显微组织结构 |
5.2 成分对Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层显微组织结构的影响 |
5.3 工艺对Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层显微组织结构的影响 |
5.3.1 粉末粒径对涂层显微组织结构的影响 |
5.3.2 喷涂功率对涂层显微组织结构的影响 |
5.3.3 喷涂距离对涂层显微组织结构的影响 |
5.4 小结 |
6 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层形成机理 |
6.1 Ti-Si-C体系反应热力学分析 |
6.2 Ti-Si-C系复合粉末反应物理模拟 |
6.3 Ti-Si-C系复合粉末反应等离子喷涂行为 |
6.4 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层形成过程与物理模型 |
6.5 小结 |
7 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层性能研究 |
7.1 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层硬度 |
7.2 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层耐磨性 |
7.2.1 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层室温耐磨性 |
7.2.2 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层高温耐磨性 |
7.3 Ti-Si-C系反应等离子喷涂复合涂层高温抗氧化性 |
7.4 小结 |
8 Ti-SiC-C反应等离子喷涂复合涂层组织及性能 |
8.1 Ti-SiC-C反应等离子喷涂复合粉末 |
8.2 Ti-SiC-C反应等离子喷涂复合涂层相组成及显微组织结构 |
8.3 Ti-SiC-C反应等离子喷涂复合涂层性能 |
8.4 小结 |
9 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)仿“木质年轮”结构Si3N4基复合陶瓷的设计、制备及摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 典型的结构陶瓷 |
1.1.1 氧化铝(Al_2O_3)陶瓷 |
1.1.2 碳化硅(SiC)陶瓷 |
1.1.3 氮化硅(Si_3N_4)陶瓷 |
1.2 陶瓷增韧方法 |
1.2.1 常规陶瓷增韧方式 |
1.2.2 仿生结构增韧 |
1.3 氮化硅陶瓷机械性能的研究现状 |
1.3.1 氮化硅力学性能研究现状 |
1.3.2 氮化硅陶瓷摩擦学研究现状 |
1.4 本研究的目的、意义和内容 |
1.4.1 研究的目的及意义 |
1.4.2 研究内容 |
2 试样的制备和试验方法 |
2.1 Si_3N_4/Ni复合材料制备 |
2.1.1 原料和试剂 |
2.1.2 Si_3N_4粉料制备工艺 |
2.1.3 Si_3N_4/Ni复合材料的制备和烧结 |
2.2 复合材料的物理力学性能测试 |
2.2.1 气孔率 |
2.2.2 密度 |
2.2.3 维氏硬度 |
2.2.4 抗弯强度 |
2.2.5 断裂韧性 |
2.3 摩擦磨损试验方法 |
2.3.1 摩擦试验平台的搭建 |
2.3.2 试验环境构建 |
2.3.3 配副材料 |
2.3.4 摩擦因数和磨损率的计算 |
2.4 测试分析方法 |
2.5 本章小结 |
3 Si_3N_4/Ni复合材料的微观组织与物理力学性能 |
3.1 Si_3N_4/Ni复合材料的微观组织结构 |
3.2 Si_3N_4/Ni复合材料的物理力学性能 |
3.3 本章小结 |
4 Si_3N_4/Ni复合材料分别与TC4和PEEK配副的摩擦学性能研究 |
4.1 Si_3N_4/Ni复合材料与TC4(钛合金)配副的摩擦学行为分析 |
4.1.1 摩擦试验结果 |
4.1.2 试验结果分析与讨论 |
4.2 Si_3N_4/Ni复合材料与聚醚醚酮(PEEK)配副的摩擦学性能研究 |
4.2.1 摩擦试验结果 |
4.2.2 试验结果分析与讨论 |
4.3 本章小结 |
5 Si_3N_4/Ni复合材料与Si_3N_4配副的摩擦学性能研究 |
5.1 Si_3N_4/Ni复合材料与Si_3N_4配副在不同环境中的摩擦学性能研究 |
5.1.1 摩擦试验结果 |
5.1.2 试验结果分析与讨论 |
5.2 Si_3N_4/Ni复合材料在不同速度下的干摩擦学性能 |
5.2.1 摩擦试验结果 |
5.2.2 分析与讨论 |
5.3 本章小结 |
6 摩擦化学反应膜的形成机制与减摩机理分析 |
6.1 摩擦化学反应产物的热力学分析 |
6.2 摩擦化学反应膜形成过程的物理建模 |
6.3 表面膜的减摩机制 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(5)浸酚醛树脂石墨/SiC密封材料摩擦学特性研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 试验部分 |
1.1 材料制备 |
1.2 试验及测试方法 |
2 结果分析 |
2.1 干摩状态下的石墨摩擦学特性 |
2.2 油润滑状态下的石墨摩擦学特性 |
2.3 不同摩擦状态下的石墨/SiC磨损机理 |
3 结论 |
(6)多相Mo-Si-B-La2O3合金的制备及其高温氧化与摩擦磨损性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 高温合金的研究进展 |
1.2.1 高温合金的分类及强化机理 |
1.2.2 高温合金的制备工艺研究 |
1.3 Mo-Si-B合金的研究进展 |
1.3.1 Mo-Si-B合金的相组成与结构 |
1.3.2 Mo-Si-B合金的力学性能研究 |
1.3.3 Mo-Si-B合金的高温抗氧化与摩擦磨损性能研究 |
1.3.4 Mo-Si-B合金的制备 |
1.4 研究的目的、意义和内容 |
1.4.1 研究的目的和意义 |
1.4.2 研究的主要内容 |
2 试验材料及方法 |
2.1 引言 |
2.2 Mo-Si-B-La_2O_3合金成分设计 |
2.2.1 合金成分的确定依据 |
2.2.2 试验成分设计 |
2.3 Mo-Si-B合金的制备与技术路线 |
2.3.1 原始粉料选择 |
2.3.2 粉料球磨处理 |
2.3.3 真空热压烧结 |
2.4 性能测试与表征 |
2.4.1 粉体粒度测试 |
2.4.2 密度测试 |
2.4.3 硬度测试 |
2.4.4 抗弯强度测试 |
2.4.5 抗压强度测试 |
2.4.6 断裂韧性测试 |
2.4.7 高温抗氧化性能测试 |
2.4.8 摩擦磨损性能测试与表征 |
2.5 物相检测与结构分析 |
2.5.1 热分析 |
2.5.2 X射线衍射分析 |
2.5.3 电子背散射衍射分析 |
2.5.4 X射线光电子能谱分析 |
2.5.5 微观结构分析 |
3 Mo-Si-B-La_2O_3合金的制备与组织结构 |
3.1 引言 |
3.2 机械合金化过程中的主要相变 |
3.2.1 原始粉末形貌分析 |
3.2.2 机械合金化制备粉末的粒度分析 |
3.2.3 机械合金化处理和热处理对粉末物相的影响 |
3.3 Mo-Si-B-La_2O_3合金的组织结构 |
3.3.1 相组成与晶体结构 |
3.3.2 显微组织分析 |
3.4 真空热压烧结机理分析和讨论 |
3.5 本章小结 |
4 Mo-Si-B-La_2O_3合金的力学性能与强韧化机制 |
4.1 引言 |
4.2 合金的密度与硬度 |
4.3 合金的抗弯强度与断裂韧性 |
4.4 合金的抗压强度 |
4.5 合金的强韧化机制讨论 |
4.5.1 强化机制 |
4.5.2 韧化机制 |
4.6 本章小结 |
5 Mo-Si-B-La_2O_3合金的高温氧化行为与抗氧化机制 |
5.1 引言 |
5.2 恒温氧化动力学曲线 |
5.3 氧化膜的结构与微观形貌 |
5.3.1 氧化膜的物相组成 |
5.3.2 氧化膜的组织形貌 |
5.4 氧化过程与抗氧化机理 |
5.4.1 氧化膜的形成过程 |
5.4.2 合金的抗氧化机理 |
5.5 本章小结 |
6 Mo-Si-B-La_2O_3合金的摩擦学行为与磨损机制 |
6.1 引言 |
6.2 Mo-Si-B-La_2O_3合金大气环境下摩擦磨损性能的研究 |
6.2.1 不同成分Mo-Si-B-La_2O_3合金的摩擦磨损性能 |
6.2.2 载荷对Mo-Si-B-La_2O_3合金干摩擦磨损性能的影响 |
6.2.3 滑动速度对Mo-Si-B-La_2O_3合金干摩擦磨损性能的影响 |
6.2.4 温度对Mo-Si-B-La_2O_3合金干摩擦磨损性能的影响 |
6.3 室温时合金的摩擦磨损机制 |
6.3.1 不同载荷与滑动速度下单相合金的摩擦系数 |
6.3.2 载荷与滑动速度对单相合金磨损率的影响 |
6.3.3 磨屑的微观形貌与成分分析 |
6.3.4 室温条件下合金的磨损机制探讨 |
6.4 高温时合金的摩擦磨损机制 |
6.4.1 高温时单相合金的摩擦系数与磨损率 |
6.4.2 高温时单相合金的磨损形貌 |
6.4.3 磨屑的微观形貌与成分分析 |
6.4.4 高温条件下合金的氧化磨损耦合机制探讨 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(7)高性能金属硅化物层(Fe3Si和MoSi2)的熔盐渗制备及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 Fe-Si、Mo-Si金属间化合物材料的研究进展 |
1.1.1 Fe-Si金属间化合物材料 |
1.1.2 Mo-Si化合物材料 |
1.1.3 Fe-Si化合物材料的耐蚀、抗磨性能研究现状 |
1.1.4 Mo-Si化合物材料的抗氧化性研究现状 |
1.2 Fe/Mo-Si金属间化合物涂层制备技术的研究进展 |
1.2.1 化学气相沉积法 |
1.2.2 粉末包渗法 |
1.2.3 熔盐法 |
1.3 实现Fe/Mo-Si渗层改性制备的表面复合电沉积技术 |
1.4 本论文研究内容及意义 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究意义 |
2 Fe/Mo-Si金属间化合物涂层制备及性能分析方法 |
2.1 实验材料与试剂 |
2.2 实验设备 |
2.3 实验研究技术路线 |
2.4 分析表征方法 |
2.4.1 渗层的微结构表征方法 |
2.4.2 耐蚀性能评价方法 |
2.4.3 耐磨性能测试 |
2.4.4 高温氧化性评价 |
3 2Cr13钢表面电沉积厚镍和熔盐渗硅复合表面处理层的研究 |
3.1 前言 |
3.2 渗层的制备 |
3.2.1 镀层的制备 |
3.2.2 渗层的制备 |
3.3 复合处理制备的硅化物渗层物相分析 |
3.4 复合处理制备的Fe-Si渗层的剖面形貌及结构演化过程 |
3.5 复合处理制备的Fe-Si渗层的性能测试 |
3.5.1 复合处理制备的Fe-Si渗层在硫酸溶液中的电化学腐蚀行为 |
3.5.2 复合处理制备的Fe-Si渗层硬度 |
3.5.3 复合处理制备的Fe-Si渗层耐磨性能 |
3.6 小结 |
4 复合镀镍与熔盐渗硅复合处理对2Cr13钢耐磨抗蚀性能影响研究 |
4.1 前言 |
4.2 复合镀Ni层与N i合金化的Fe_3Si复合渗层的制备 |
4.2.1 复合镀Ni层的制备 |
4.2.2 Ni合金化的Fe_3Si复合渗层制备 |
4.3 渗层结构表征 |
4.4 Ni合金化的Fe_3Si复合渗层的摩擦学性能 |
4.5 Ni合金化的Fe_3Si复合渗层在10%硫酸溶液中的电化学腐蚀行为 |
4.6 小结 |
5 复合渗层对TZM合金高温抗氧化性能影响研究 |
5.1 前言 |
5.2 复合涂层的制备 |
5.3 改性MoSi_2渗层的结构与性能 |
5.3.1 电镀处理制备的镍镀层形貌及元素分析 |
5.3.2 改性MoSi_2渗层的剖面、表面形貌和物相分析 |
5.3.3 MoSi_2渗层氧化后物相分析 |
5.3.4 MoSi_2渗层氧化后动力学行为 |
5.3.5 MoSi_2渗层氧化后的抗氧化性能对比 |
5.4 小结 |
6 结论 |
参考文献 |
附录 攻读硕士期间研究成果 |
致谢 |
(9)抽油杆接箍表面等离子熔覆耐磨抗蚀自润滑复合涂层强化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 原油开采中杆管偏磨与腐蚀现象 |
1.1.2 国内外针对杆管偏磨与腐蚀采取的防治措施 |
1.2 等离子熔覆技术 |
1.2.1 等离子熔覆技术简介 |
1.2.2 等离子熔覆常用材料 |
1.2.3 等离子熔覆技术特点 |
1.2.4 等离子熔覆技术制备复合涂层的研究现状 |
1.3 材料体系 |
1.3.1 金属陶瓷相Cr_7C_3 |
1.3.2 固体润滑相MoS_2 |
1.4 本论文研究内容 |
2 试验方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 基体材料 |
2.1.2 熔覆合金粉末材料及配比方案 |
2.2 等离子熔覆试验 |
2.2.1 等离子熔覆设备 |
2.2.2 等离子熔覆试验工艺 |
2.3 等离子熔覆复合涂层显微组织分析与性能测试 |
2.3.1 复合涂层金相试样制备 |
2.3.2 涂层显微组织分析 |
2.3.3 显微硬度测试 |
2.3.4 室温干滑动摩擦磨损试验 |
2.3.5 复合涂层电化学试验 |
2.3.6 复合涂层浸泡试验 |
2.4 本章小结 |
3 等离子熔覆Cr_7C_3/Ni与Cr_7C_3/MoS_2/Ni复合涂层组织分析 |
3.1 等离子熔覆Cr7C3/Ni复合涂层 |
3.1.1 Ni-40Cr-16镍包石墨(wt.%)复合涂层显微组织分析 |
3.1.2 Ni-50Cr-20镍包石墨(wt.%)复合涂层显微组织分析 |
3.1.3 Ni-60Cr-24镍包石墨(wt.%)复合涂层显微组织分析 |
3.2 等离子熔覆Cr_7C_3/MoS_2/Ni复合涂层 |
3.2.1 Ni-52.8Cr-21.2镍包石墨-10镍包MoS_2(wt.%)复合涂层显微组织分析 |
3.2.2 Ni-45.7Cr-18.3镍包石墨-20镍包MoS_2(wt.%)复合涂层显微组织分析 |
3.3 本章小结 |
4 等离子熔覆Cr_7C_3/Ni与Cr_7C_3/MoS_2/Ni复合涂层性能测试 |
4.1 复合涂层显微硬度分析 |
4.1.1 等离子熔覆复合涂层硬度测试结果及分析 |
4.2 复合涂层摩擦磨损性能分析 |
4.2.1 复合涂层磨损失重与相对耐磨性 |
4.2.2 复合涂层摩擦系数 |
4.2.3 复合涂层磨损形貌及磨屑分析 |
4.2.4 复合涂层磨损机理 |
4.3 复合涂层耐腐蚀性能分析 |
4.3.1 复合涂层电化学腐蚀试验 |
4.3.2 复合涂层浸泡试验分析 |
4.4 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)304不锈钢激光制备自润滑复合涂层微观组织结构和力学性能(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 激光表面改性技术及其应用 |
1.3 自润滑耐磨复合涂层概述 |
1.4 研究目的与研究内容 |
2 试验材料和方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 激光合金化层的制备 |
2.3 激光合金化层的物相与微结构分析 |
2.4 激光合金化层显微硬度测试 |
2.5 摩擦磨损试验 |
3 试验结果与分析 |
3.1 激光合金化层的宏观形貌 |
3.2 激光合金化层的物相分析 |
3.3 激光合金化层的微结构分析 |
3.4 激光合金化层的显微硬度分析 |
3.5 本章小结 |
4 激光合金化层的磨损性能及机理 |
4.1 不同温度下激光合金化层磨损表面的物相分析 |
4.2 不同温度下激光合金化层的摩擦磨损性能 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录A (攻读学位期间的主要学术成果) |
致谢 |
四、MoSi_2/CrWMn钢干摩擦磨损特性及磨损机理的研究(论文参考文献)
- [1]等离子喷涂MoSi2/Cu/Al2O3吸波涂层的制备及性能研究[D]. 杜文娟. 桂林电子科技大学, 2021
- [2]铝合金表面激光合金化陶瓷增强铁基复合涂层的微观组织和耐磨性能[D]. 迟一鸣. 山东大学, 2021(10)
- [3]Ti-Si-C系反应等离子喷涂涂层组织/性能与形成机理研究[D]. 孙轩. 北京科技大学, 2021(08)
- [4]仿“木质年轮”结构Si3N4基复合陶瓷的设计、制备及摩擦学性能研究[D]. 贾鑫. 陕西科技大学, 2021(09)
- [5]浸酚醛树脂石墨/SiC密封材料摩擦学特性研究[J]. 彭旭东,何良杰,江锦波,孟祥铠,胡丽国,郭军刚. 中国机械工程, 2021(11)
- [6]多相Mo-Si-B-La2O3合金的制备及其高温氧化与摩擦磨损性能研究[D]. 李文虎. 西安理工大学, 2020(01)
- [7]高性能金属硅化物层(Fe3Si和MoSi2)的熔盐渗制备及应用研究[D]. 陈红霞. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [8]MoSi2-Mo5Si3-Mo5SiB2/SiC配对副的摩擦磨损性能[J]. 颜建辉,康蓉,黄金鑫,汪异,康永海. 摩擦学学报, 2019(03)
- [9]抽油杆接箍表面等离子熔覆耐磨抗蚀自润滑复合涂层强化研究[D]. 陆富刚. 北京交通大学, 2019(01)
- [10]304不锈钢激光制备自润滑复合涂层微观组织结构和力学性能[D]. 王勉. 中南林业科技大学, 2019(01)