等离子熔-喷制备WC增强表层复合材料

摘要

表层复合材料技术综合了表面涂层技术和复合材料技术的优势，可以根据零部件的不同需求，以较低的成本在材料表层制备出和基体为冶金结合、满足高耐磨性要求的复合材料。 本文采用等离子熔-喷技术在Q235钢表面成功制作了低成本的WC-17Co增强的表层复合材料。对熔-喷过程进行了理论分析。采用SEM、TEM、XRD及EDS对表层复合材料组织结构及成分进行了分析，采用摩擦磨损实验机测量了复合材料层及基体的耐磨性能。结果表明：采用等离子熔-喷技术可以在Q235钢表面制备出成型良好、无宏观缺陷的WC-17Co增强的表层复合材料。等离子熔-喷技术制备陶瓷颗粒增强表层复合材料的主要影响因素包括：陶瓷颗粒尺寸、陶瓷颗粒注射速度、熔化工艺参数及冷却条件、陶瓷颗粒和液态金属的密度、陶瓷颗粒的润湿性等。等离子熔-喷WC-17Co增强的表层复合材料组织结构复杂，由Fe3W3C、Co3W3C、WC、γ-Fe、Co3O4、γ-Co、FeW3C、Fe2W和W2C等相组成。复合材料层中增强相分布比较均匀。基体预热使熔池凝固减缓，增大了WC下沉倾向。表层复合材料的摩擦系数远低于基体材料，耐磨性有明显提高。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1选题意义及课题来源

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

第2章实验设备材料及研究方法

2.1实验设备

2.2实验材料

2.3组织分析方法

X射线衍射分析

扫描电镜分析

透射电镜(TEM)分析

2.4性能分析

第3章等离子熔-喷制备WC增强表层复合材料的理论分析

第4章等离子熔-喷WC增强表层复合材料的制备

4.1表层复合材料制备实验

4.2等离子熔-喷工艺参数的确定

等离子熔枪倾斜角度

等离子喷枪倾斜角度

等离子熔枪嘴距基体距离

熔-喷速度的确定

送粉速度的确定

第5章WC增强表层复合材料的组织分析

5.1 WC增强表层复合材料的显微组织

5.2基体温度对WC增强表层复合材料显微组织的影响

5.3表层复合材料的相分析

第6章等离子熔-喷表层复合材料的耐磨性能

6.1复合材料层显微硬度

6.2复合材料层的耐磨性能

6.3复合材料层和基体的磨损机理

结论

参考文献

致谢

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