鐵基非晶涂層HVOF制備及耐蝕耐磨性能研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類號：TG174.4學(xué)號：140308520404南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位研究生）鐵基非晶涂層鐵基非晶涂層HVOF制備及制備及耐蝕耐磨性能研究耐蝕耐磨性能研究碩士研究生：龔玉兵導(dǎo)師：王善林副教授申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科、專業(yè)：材料工程所在單位：航空制造工程學(xué)院答辯日期：2017年6月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要本文以工業(yè)原材料制備的FeCoCrMoCBY非晶粉末為噴涂材料，采用超音速火焰噴涂

2、(highvelocityofoxygenfuelsprayingHVOF)制備鐵基非晶涂層。通過Ｘ射線衍射儀(XRD)、差示掃描熱儀(DSC)、掃描電子顯微鏡(SEM)、維氏顯微硬度計等儀器進行測試分析，研究噴涂工藝參數(shù)對涂層顯微組織、微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響；采用電化學(xué)工作站對比分析涂層和316L不銹鋼在HCl中的動態(tài)極化特征，研究了涂層在不同腐蝕介質(zhì)、不同溶液濃度及不同環(huán)境溫度下的腐蝕規(guī)律，采用磨損試驗機測試了不同載荷及旋轉(zhuǎn)速度對涂層

3、耐磨性能的影響。研究結(jié)果表明：FeCoCrMoCBY非晶涂層與基體結(jié)合良好，呈現(xiàn)典型的層狀結(jié)構(gòu)，變形層間存在約20nm的冶金結(jié)合非晶界面層；涂層非晶含量高，結(jié)構(gòu)致密。在試驗參數(shù)范圍內(nèi)，煤油流量越高，涂層致密度越高，非晶含量先增多后減少，顯微硬度先升高后降低，平均顯微硬度高達1017HV。噴涂速度越低，涂層孔隙率越低，但非晶含量由90%降至32%，析出αFe、FeO及Fe3C等結(jié)晶相，顯微硬度明顯降低。粉末越細，涂層更加致密，但容易晶化。

4、噴涂距離較短，涂層非晶態(tài)含量高，但孔隙率也增多。送粉率降低，涂層孔洞減少，分散均勻。與316L相比，F(xiàn)eCoCrMoCBY非晶涂層在Cl溶液(HCl及NaCl)中均表現(xiàn)出較強的自鈍化能力，鈍化膜破裂電位接近1.0V，自腐蝕電流密度低及自腐蝕電位高，表現(xiàn)出優(yōu)異的耐腐蝕性。而在H2SO4、NaOH中，由于發(fā)生過鈍化現(xiàn)象，鈍化膜破裂，加快了腐蝕速率，抗蝕能力差。在試驗條件范圍內(nèi)，溶液濃度及溫度越高，涂層腐蝕電流密度增加，耐腐蝕性能下降；優(yōu)先發(fā)

5、生腐蝕的位置依次為：孔洞，氧化物較多的界面層，被氧化或發(fā)生晶化的顆粒表面。界面層越寬或噴涂溫度越高，界面處發(fā)生貧Cr傾向越大，腐蝕傾向越高。FeCoCrMoCBY非晶涂層具有較低的摩擦系數(shù)0.15~0.23，優(yōu)于316L0.28的耐磨性能。載荷低于5N，磨損形式主要呈現(xiàn)出疲勞和氧化磨損；載荷超過10N時，涂層摩擦系數(shù)整體降低，磨損量增加，磨損形式轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸p和磨粒磨損。隨著旋轉(zhuǎn)速度的增加，涂層摩擦系數(shù)增加，磨痕相對寬度先增加后減小，磨