一、轧辊喷砂工艺和激光压磨工艺之比较(论文文献综述)
张广伟[1](2018)在《热喷涂复合材料及复合结构涂层对Zn液和Zn-Al液防护机制的研究》文中研究指明熔融金属腐蚀是最常见的材料失效形式之一,尤其是熔融锌及铝具有强烈的腐蚀性,与绝大多数金属或合金发生反应,形成铁锌合金和铁铝合金化合物,不断消耗金属中的铁,导致金属材料失效。热浸镀是预防金属腐蚀的有效方法之一。在热镀锌和热镀锌铝工艺条件下,锌锅中的沉没辊和稳定辊受到熔融金属的腐蚀和磨损,使用寿命很短,直接影响着产品质量和工作效率。采用热喷涂方法制备金属、陶瓷或复合材料涂层是一种可以提高这些构件寿命的途径,国内外也有一些应用的报道,但大多是涉及应用效果和工艺方法,而关于失效机理研究则较少。本文研究了碳化物陶瓷涂层和氧化物陶瓷涂层在锌液和锌铝液中的腐蚀过程,并根据实验结果改进了涂层材料的结构体系和成分变化,提高涂层的耐腐蚀性能。研究结果表明,WC-Co陶瓷材料在460℃的锌液中主要失效形式是扩散腐蚀,锌与粘结相钴化合形成CoZn13(γ2)硬脆相。该相与涂层中各组分的弹性模量相差很大,在热应力作用下,涂层中产生较大的内应力,导致涂层开裂并失效;Cr3C2-NiCr陶瓷材料失效形式是涂层表面微小的孔洞存在,生成多孔疏松的Ni Zn8(δ)相,将陶瓷相从涂层表层中剥离。优化后的WC陶瓷材料耐腐蚀性能有所提高,主要是加入了Cr、Mo、W等高熔点金属,使得锌和铝腐蚀扩散变得缓慢。研究结果表明,Cr、Mo、W平铺于粘结相表面,与陶瓷相连接在一起形成了“屏蔽效应”,有效的阻止了锌液和铝液的渗入,降低了与粘结相发生反应生成脆性化合物的速率。等离子喷涂Al2O3和Zr O2陶瓷涂层在锌液和锌铝液中的失效机理是因为陶瓷涂层存在一定数量的孔隙,脆性较大,与基体的热膨胀系数差异性大。随着腐蚀时间的增加,在涂层表面首先形成细微裂纹,并逐渐向涂层内部开始扩展,但由于不是垂直于涂层的贯穿性裂纹,因此这些裂纹不会形成腐蚀通道。随着裂纹的继续扩展,涂层出现层状剥离的现象,尤其是与粘结层的剥离,是导致涂层失效的主要原因。由此可见,单一的Al2O3和ZrO2陶瓷涂层难以具有良好的使用寿命,必须提高陶瓷涂层与粘结层的结合强度及陶瓷相的韧性。改进后的NiCoCr AlY/Al2O3和Mo/A12O3梯度涂层由于减缓了界面处热膨胀系数的突变,使得界面处的应力集中减少,对裂纹的扩展起到延缓和抑制的作用,涂层抗裂性能增强。金属粘结层韧性好,微裂纹形核、扩展阻力大。在热震过程中,梯度涂层的热稳定性明显高于单一的Al2O3涂层,说明采用梯度涂层能减少涂层与基体热膨胀系数的差异,提高了涂层的疲劳寿命。在锌和锌铝液腐蚀过程中,NiCoCrAlY/Al2O3梯度涂层的失效形式仍为剥离失效。陶瓷涂层内的孔隙产生应力集中,形成裂纹源并迅速扩展。锌液沿着孔隙和裂纹进入到涂层内部,削弱涂层间的结合力,导致涂层失效。Mo/A12O3梯度涂层主要失效原因是涂层中的孔隙和裂纹扩展,在其界面处结合薄弱部位Mo发生氧化,生成的氧化物削弱了涂层的结合力,导致涂层裂纹开始扩展并最终失效。
叶新[2](2014)在《高性能Al-12%Sn-x%Si轴瓦带材的制备及性能研究》文中研究表明随着汽车工业快速的发展,滑动轴承材料必须同时满足高承载能力、耐磨减磨和环保的要求,因此,开发和研究无铅高性能轴瓦材料来替代有毒的含铅轴瓦材料是刻不容缓的事情。采用机械合金化法(MA)制备的Al-12%Sn轴承合金,不但具有较高的强度和硬度,而且还具有优异的摩擦学性能。但是,高能球磨后的Al颗粒表面发生较严重的氧化,使Al-Sn合金的烧结性能下降,它严重地制约了MA Al-Sn合金在高性能轴承材料领域的发展和工业应用。研究发现,添加Si能够有效提高Al-Sn合金的烧结活性,使得Al-Sn-Si合金可同时具有高的承载能力和好的摩擦学性能。因此,本文通过添加Si来改善Al-12%Sn合金的烧结性能和微观组织,进而制备出高性能的轴承合金。首先,采用机械合金化法制备出纳米Sn颗粒均匀弥散分布在纳米晶Al基体中的纳米相复合Al-12%Sn-x%Si合金粉末,而Si相则一部分弥散分布在Al基体上,另一部分固溶在Al中形成Al(Si)固溶体。在后续烧结过程中,合金中的Al与Si因形成Al-Si共晶相而抑制了Al-Sn离异共晶现象的发生,有效地消除了合金中Sn相的网状分布,使其保持均匀细小的弥散态。更为重要的是,添加的Si组元与合金中的Al发生逆共晶反应形成共晶液相,有效地破坏了Al颗粒表面的氧化膜,改善了合金液相的润湿性。无论是在550℃烧结,还是在600℃烧结,合金的烧结致密度均随着Si含量的增加而明显提高,其中,经过600℃烧结后,其最终烧结致密度可达到96%。其次,我们对烧结后的Al-12%Sn-x%Si合金块体分别进行了力学性能和摩擦学性能的研究,并将其与相近成分的工业轴瓦(AlSn12Si2.5Pb1.5Cu)的性能进行对比。力学实验表明:随着Si含量的增加,合金的硬度、拉伸强度和塑性均大幅度提高,其中,在Si含量为2.5%且经过600℃烧结后,合金具有最优的“强度—塑性”配合,其拉伸强度可达到145.9MPa,压缩应变约为40%。摩擦磨损实验表明:添加Si后Al-12%Sn合金的减摩性和耐磨性均显着提高,且均优于工业轴瓦材料。当Si含量为2.5%且烧结温度为600℃时,合金具有最优异的摩擦学性能,其摩擦系数比未添加Si的合金降低了15%,而磨损体积比未添加Si的合金降低了46%。最后,为了进一步实现MAAl-12%Sn-2.5%Si合金在滑动轴承上的应用,我们还研究在MAAl-12%Sn-2.5%Si合金粉末中分别添加10%和30%的相同成分的粗晶粉末制备出双尺度结构混合粉末,采用最佳轧制和烧结工艺实现了双尺度结构混合粉末与钢背的轧制复合,成功制备出高性能的轴瓦带材。该轴瓦带材表面光滑平整,带材的合金层具有明显的双尺度结构且组织致密,同时,合金层/纯铝层/钢背各层之间结合较好。所制备的Al-12%Sn-2.5%Si轴瓦带材硬度比工业轴瓦(AlSn12Si2.5Pb1.5Cu)带材更高,而且可以通过调整粗晶粉末的比例来实现对其硬度的调控,从而满足与不同的轴匹配。此外,所制备的Al-12%Sn-2.5%Si轴瓦带材比工业轴瓦带材具有更好的耐磨性和减摩性。
杨晶[3](2005)在《WC-Co硬质合金增强增韧及表面残余应力研究》文中进行了进一步梳理硬质合金作为性能优良的工具材料一直被广泛应用于各个主要的工业领域,采用方便、有效的强韧化工艺来提高其性能具有很大的经济效益和社会效益。研究硬质合金表面残余应力与合金性能之间的关系有一定的理论意义。本文首次采用滚动研磨、液体喷丸(即湿型喷丸)的方法对传统工艺制备的硬质合金烧结成品进行强韧化处理,摸索出了最佳工艺参数,使合金的抗弯强度、硬度和耐磨性得到了提高。采用X射线衍射分析方法对硬质合金滚动研磨和液体喷丸工艺引起的合金表面残余应力大小、方向、分布状态的改变进行了较为系统的研究。结果表明,处理后的合金表面残余压应力值有了相当程度的提高,它与合金性能的改善及使用寿命的提高有直接关系。对硬质合金经热处理和深冷处理后表面残余应力的状态进行了分析。结果表明,热处理和深冷处理对硬质合金表面残余应力的影响很小,影响其性能的主要原因应该在于合金的组织结构发生了改变。就残余应力与硬质合金裂纹传播的关系进行了初步研究,实验结果表明:残余压应力对硬质合金的裂纹与传播具有一定的抑制作用。将处理后的硬质合金刀具在企业试用。实验数据表明,强韧化工艺提高了刀具的切削效率和使用寿命。
托马斯·沃尔夫,李革芳,陈敏[4](2000)在《轧辊喷砂工艺和激光压磨工艺之比较》文中指出本文简单地介绍了新型激光压磨工艺 ,并与传统的喷砂工艺相比较 ,各述优劣 ,以便为各钢铁厂家提供工艺选择的依据。
二、轧辊喷砂工艺和激光压磨工艺之比较(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、轧辊喷砂工艺和激光压磨工艺之比较(论文提纲范文)
(1)热喷涂复合材料及复合结构涂层对Zn液和Zn-Al液防护机制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 熔融金属腐蚀的问题及现状 |
1.1.1 熔融Zn液对金属材料的腐蚀 |
1.1.2 熔融Al液对金属材料的腐蚀 |
1.1.3 熔融Zn-Al液对金属材料的腐蚀 |
1.2 对熔融Zn、Al液腐蚀的防护技术 |
1.2.1 专用耐腐蚀材料 |
1.2.2 扩渗技术 |
1.2.3 涂覆烧结技术 |
1.2.4 热喷涂技术 |
1.3 耐蚀热喷涂涂层的制备 |
1.3.1 金属涂层 |
1.3.2 陶瓷涂层 |
1.3.3 金属-陶瓷复合涂层 |
1.4 沉没辊表面防腐研究及发展趋势 |
1.4.1 沉没辊表面防腐性能研究进展 |
1.4.2 沉没辊表面防腐发展趋势 |
1.5 本课题主要研究内容 |
第2章 实验材料、设备与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设备 |
2.3 实验方法 |
第3章 耐Zn及Zn-Al液腐蚀碳化物涂层制备及失效机理研究 |
3.1 碳化物陶瓷涂层的制备 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 涂层制备工艺 |
3.1.3 涂层组织形貌 |
3.1.4 涂层性能分析 |
3.2 碳化物陶瓷涂层耐Zn腐蚀研究 |
3.2.1 腐蚀过程分析 |
3.2.2 涂层失效机理分析 |
3.3 碳化物陶瓷涂层耐Zn-Al腐蚀研究 |
3.3.1 腐蚀过程分析 |
3.3.2 涂层失效机理分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 增强基体碳化物陶瓷涂层及耐蚀性研究 |
4.1 喷涂粉末材料成分优化设计 |
4.2 喷涂粉末的制备 |
4.3 涂层制备及性能分析 |
4.3.1 涂层制备工艺 |
4.3.2 涂层组织形貌 |
4.3.3 涂层性能分析 |
4.4 增强基体碳化物陶瓷涂层耐Zn腐蚀研究 |
4.4.1 腐蚀过程分析 |
4.4.2 涂层失效机理分析 |
4.5 增强基体碳化物陶瓷涂层耐Zn-Al腐蚀研究 |
4.5.1 腐蚀过程分析 |
4.5.2 涂层失效机理分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 耐Zn及Zn-Al液腐蚀氧化物涂层制备及失效机理研究 |
5.1 氧化物陶瓷涂层的制备 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 涂层制备工艺 |
5.1.3 涂层组织形貌 |
5.1.4 涂层性能分析 |
5.2 氧化物陶瓷涂层耐Zn液腐蚀性能分析 |
5.2.1 腐蚀过程分析 |
5.2.2 涂层失效机理分析 |
5.3 氧化物陶瓷涂层耐Zn-Al液腐蚀性能分析 |
5.3.1 腐蚀过程分析 |
5.3.2 涂层失效机理分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 陶瓷-金属梯度涂层制备及耐蚀性研究 |
6.1 陶瓷-金属梯度涂层的设计 |
6.2 陶瓷-金属梯度涂层的制备 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 涂层制备工艺 |
6.2.3 涂层组织形貌 |
6.2.4 涂层硬度分析 |
6.2.5 涂层抗热震性能分析 |
6.3 陶瓷-金属梯度涂层耐Zn液腐蚀性能研究 |
6.3.1 腐蚀过程分析 |
6.3.2 涂层失效机理分析 |
6.4 陶瓷-金属梯度涂层耐Zn-Al液腐蚀性能研究 |
6.4.1 腐蚀过程分析 |
6.4.2 涂层失效机理分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(2)高性能Al-12%Sn-x%Si轴瓦带材的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 轴承合金的发展现状 |
1.2.1 轴承合金的组织结构和性能要求 |
1.2.2 轴承合金的发展趋势 |
1.2.3 铝锡系轴承合金的制备方法 |
1.3 机械合金化 |
1.4 添加合金元素对铝基合金的组织和性能的影响 |
1.5 轴瓦带材的制备技术 |
1.5.1 液—固相复合法 |
1.5.2 半固—固相复合法 |
1.5.3 固—固相复合法 |
1.6 本实验研究的目的、意义和内容 |
第二章 实验方法及设备 |
2.1 引言 |
2.2 MA Al-12%Sn-x%Si 合金粉末的制备 |
2.3 MA Al-12%Sn-x%Si 合金粉末的压制和烧结 |
2.4 轴瓦带材的轧制复合及烧结工艺 |
2.5 组织结构分析 |
2.5.1 金相分析 |
2.5.2 XRD 物相分析与晶粒大小计算 |
2.5.3 扫描电镜分析 |
2.6 致密度测量 |
2.7 力学性能测试 |
2.7.1 维氏硬度测试 |
2.7.2 拉伸(压缩)强度测试 |
2.7.3 结合强度测试 |
2.8 摩擦学性能测试 |
第三章 MA Al-12%Sn-x%Si 合金的组织与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 MA Al-12%Sn-x%Si 合金粉末的组织结构分析 |
3.3 MA Al-12%Sn-x%Si 合金粉末经压制和烧结后的致密度 |
3.4 MA Al-12%Sn-x%Si 合金粉末经压制和烧结后的组织结构变化 |
3.5 MA Al-12%Sn-x%Si 合金粉末经压制和烧结后的力学性能 |
3.6 MA Al-12%Sn-x%Si 合金粉末经压制和烧结后的摩擦学性能 |
3.7 本章小结 |
第四章 轴瓦带材的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 轴瓦带材的制备过程 |
4.2.1 钢背的预处理 |
4.2.2 合金粉末与钢背的轧制复合 |
4.2.3 轴瓦带材的烧结 |
4.3 轴瓦带材制备工艺的探索 |
4.3.1 轴瓦带材的烧结工艺 |
4.3.2 合金粉末与钢背的轧制工艺 |
4.3.3 合金粉末中粗粉的含量 |
4.4 轴瓦带材的组织结构分析 |
4.5 结合强度测试 |
4.6 轴瓦带材的摩擦学性能分析 |
4.7 本章小结 |
全文总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(3)WC-Co硬质合金增强增韧及表面残余应力研究(论文提纲范文)
独创性声明 |
学位论文版权使用授权书 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 硬质合金的残余应力 |
1.1.1 硬质合金残余应力定义及分类 |
1.1.2 残余应力产生机理 |
1.1.2.1 硬质合金残余应力产生与分布 |
1.1.2.2 残余应力影响因素 |
1.1.3 残余应力的测量方法 |
1.2 硬质合金残余应力状态的改善 |
1.2.1 喷丸(砂)强化技术 |
1.2.1.1 喷丸(砂)强化 |
1.2.1.2 液体喷丸(砂) |
1.2.2 研磨、抛光及球磨 |
1.2.2.1 研磨及抛光 |
1.2.2.2 球磨与滚动研磨 |
1.2.3 热处理 |
1.2.4 深冷处理 |
1.2.5 梯度功能合金 |
1.2.6 超声波振动 |
1.3 本课题来源、研究的意义 |
1.4 本课题研究的内容 |
第二章 实验用材料、仪器设备及方法 |
2.1 试验材料及制备 |
2.1.1 试样材料 |
2.1.2 试验棒制备工艺流程 |
2.1.3 试验棒预处理 |
2.2 强韧化工艺及设备 |
2.2.1 滚动研磨工艺 |
2.2.2 喷丸强化工艺 |
2.2.3 热处理工艺 |
2.2.4 深冷处理工艺 |
2.3 测试方法 |
2.3.1 硬质合金性能测试方法 |
2.3.1.1 硬质合金硬度测试 |
2.3.1.2 硬质合金抗弯强度测试 |
2.3.1.3 硬质合金耐磨性能的测试 |
2.3.2 硬质合金组织及表面状况的测试方法 |
2.3.3 硬质合金残余应力的测试 |
2.3.3.1 X 射线法残余应力测试原理及计算 |
2.3.3.2 本实验残余应力的测量方法及计算 |
2.4 残余应力对裂纹传播的测试 |
2.4.1 设计方案 |
2.4.2 裂纹测试 |
2.5 强韧化处理后硬质合金刀具的切削实验 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 强韧化工艺实验结果与讨论 |
3.1.1 滚动研磨实验结果及讨论 |
3.1.2 液体喷丸实验结果及讨论 |
3.1.3 热处理结果及讨论 |
3.1.4 深冷处理结果及讨论 |
3.2 表面残余应力对硬质合金性能影响的机理 |
3.2.1 残余应力对硬质合金硬度影响的机理 |
3.2.2 残余应力对硬质合金抗弯强度影响的机理 |
3.2.3 残余应力对硬质合金耐磨性的影响 |
3.3 硬质合金表面残余应力对裂纹传播的影响 |
3.3.1 实验结果 |
3.3.2 残余应力对裂纹传播的影响机理 |
3.4 残余应力对硬质合金刀具切削过程的影响机理 |
3.4.1 现场实际使用情况 |
3.4.2 机理分析 |
第四章 结论 |
参考文献 |
附录 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、轧辊喷砂工艺和激光压磨工艺之比较(论文参考文献)
- [1]热喷涂复合材料及复合结构涂层对Zn液和Zn-Al液防护机制的研究[D]. 张广伟. 沈阳工业大学, 2018(11)
- [2]高性能Al-12%Sn-x%Si轴瓦带材的制备及性能研究[D]. 叶新. 华南理工大学, 2014(01)
- [3]WC-Co硬质合金增强增韧及表面残余应力研究[D]. 杨晶. 天津大学, 2005(06)
- [4]轧辊喷砂工艺和激光压磨工艺之比较[J]. 托马斯·沃尔夫,李革芳,陈敏. 四川冶金, 2000(06)