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1、分類號:TG17810710-2014131019碩士學位論文激光表層重熔Fe基非晶涂層組織性能研究王軍興導師姓名職稱姜超平副教授申請學位類別工學碩士學科專業(yè)名稱材料學論文提交日期2017年5月15日論文答辯日期2017年6月2日學位授予單位長安大學StudyonMicrostructureandPropertiesofLaserSurfaceRemeltedFe-basedAmorphousCoatingAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangJunxingSupervisor：A.Prof.JiangChaopingC
2、hang’anUniversity,Xi’an,ChinaII摘要本文利用激光表層重熔技術對等離子噴涂制備的Fe基非晶涂層進行處理，對涂層結構進行致密化的同時，并使涂層含有較高的非晶相。利用四因素三水平正交實驗，以涂層表面平整度為指標，極差分析確定了最優(yōu)的表層重熔工藝參數：激光功率800W，脈寬2ms，離焦距離2mm，搭接率40%，掃描速率4mm/s。在正交實驗結果基礎上，參考各工藝參數對重熔層質量的影響，選用三組參數進行全部重熔實驗，并最終確定了激光全部重熔工藝參數組合為：激光功率1800W，脈寬2ms，離焦距離2mm，掃描速率8mm/s，搭接率40%。并系統(tǒng)研究了激光重熔處理對
3、涂層抗腐蝕、抗磨損性能的影響及相組織的演變規(guī)律。結果表明：激光重熔后，涂層的孔隙缺陷得到解決，涂層更加致密。表層重熔涂層少部分非晶相轉化為晶相，透射電鏡分析說明該涂層為晶相鑲嵌在非晶基體的復合結構，其中非晶相含量約為64%。全部重熔后涂層出現(xiàn)大量的團簇狀晶相，非晶含量約為33%。激光重熔后因為納米硬質相的生成以及涂層致密度的大幅提高，涂層的顯微硬度出現(xiàn)明顯差異，F(xiàn)e基非晶涂層：742.8HV0.1，激光表層重熔：1276.8HV0.1，全部重熔：1182.6HV0.1。在磨損試驗中，F(xiàn)e基非晶涂層平均摩擦系數約為0.25，表層重熔和全部重熔涂層摩擦系數分別為0.15、0.12，全部
4、重熔涂層的磨損量最小，F(xiàn)e基非晶涂層磨損量最大。因此，全部重熔涂層耐磨性最優(yōu)，表層重熔次之，F(xiàn)e基非晶涂層耐磨性最差。對比等離子噴涂涂層與激光重熔涂層，激光重熔后涂層耐蝕性得到提升的主要是因為涂層更加均勻，更加致密，其對涂層耐蝕性起決定作用，而晶化相的負面影響處于次要地位。表層重熔和全部重熔涂層表面致密度基本一致，晶化相含量有較大差異。涂層的相組成對耐蝕性能起主要作用，因此表層重熔涂層耐蝕性優(yōu)于全部重熔。Fe基非晶涂層、表層重熔和全部重熔涂層的接觸角分別為56.3°，82.7°，71.2°。三種涂層的耐蝕性能關系為：激光表層重熔>全部重熔涂層>Fe基非晶涂層。關鍵字：Fe基非晶涂層
5、，激光表層重熔，摩擦磨損，耐腐蝕IAbstractFe-basedamorphousalloycoatingswerefabricatedbyairplasmaspraying.Thecoatingswerefurthertreatedbylasersurfaceremeltedtreatmenttoreduceoreliminatecoatingporosityandasfaraspossibletokeepthecoatingofamorphousphase.Anorthogonalexperimentaldesignmethodwasappliedtostudytherela
6、tionshipbetweenthelaserparametersandthecharacteristicsofthelaser-treatedcoatings.Thebestparameterswereasfollows:laserpower800W,beamfocaldistance2mm,beamscanningspeed4mm/s,overlappingcoefficient0.4.Onthebasisoftheorthogonalexperiment’sresultandconsideredtheinfluenceofparametersontheremeltingqua
7、lity,thispaperchoosedthreesetsofparameterstodofullyremeltingexperiment.Thebestparameterswereasfollows:laserpower1800W,beamfocaldistance2mm,beamscanningspeed8mm/s.Itisdetailedstudiedthattheinfluencelawoforganizationalstructure,wearresist
