收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

铁基非晶合金涂层设计与制备及性能研究

卢兰志  
【摘要】: 循环流化床锅炉与传统燃煤锅炉相比具有煤种适应性广、污染物控制成本低、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点,被广泛应用在电力、石油、化工以及垃圾处理等领域,但是锅炉“四管”的严重冲蚀磨损影响了机组的正常运行,解决这一问题的有效途径是在受磨损部件的表面制备一层性能优异的耐磨蚀涂层。非晶合金与传统合金材料相比,具有高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀等独特而优异的性能,采用喷涂技术制备非晶涂层可以将非晶合金推向工程耐磨损防护的应用领域,在一定程度上缓解循环流化床锅炉四管冲蚀磨损带来的问题。 本文在分析非晶合金系发展历程及非晶形成能力影响因素的基础上,借鉴非晶合金配方制备的经验规则,以FeCrMoCB系非晶合金系为基础系列,自主研发了两个系列具有较强非晶形成能力的铁基粉芯线材,利用高速电弧喷涂技术制备了FeCrMoCBSi系和低合金量Fe基非晶合金系两种系列的非晶合金涂层。测试和分析了两种系列非晶涂层的相结构、微观组织结构、显微硬度、热稳定性、耐高温氧化性能、耐涂盐腐蚀性能、结合强度和耐磨粒磨损性能。探讨了硅硼含量对?FeCrMoCBSi系非晶合金涂层性能的影响、镍稀土对低合金量Fe基非晶合金涂层性能的影响、硼与合金量变化对低合金量Fe基非晶合金涂层性能的影响。并对低合金量Fe基非晶合金系列涂层在30°、90°冲蚀角度不同温度下的耐冲蚀性能展开了测试和分析。主要研究成果如下: 所制备的FeCrMoCBSi系非晶合金涂层和低合金量Fe基非晶合金涂层的非晶相含量分别为65.5%、70.2%;涂层均呈典型的层状结构,致密性较好;涂层截面显微硬度均超过1300HV0.1,结合强度大于30MPa;两种非晶涂层的晶化转变温度分别为853K和855K;在650℃条件下,两种非晶涂层与铁基碳化硼涂层和铁基碳化铬涂层相比具有较好的耐氧化防护效果;FeCrMoCBSi系非晶合金涂层在?450℃条件下的耐磨粒磨损性能为GCr15轴承钢球的5.1倍,低合金量Fe基非晶合金涂层在500℃下的耐磨粒磨损性能为GCr15轴承钢球的5.2倍。 硅硼含量的调整使FeCrMoCBSi系非晶合金涂层的非晶含量在47%到65.1%?之间变动,随着涂层中非晶相含量的增加涂层的显微硬度随之提高;硅硼含量变化对FeCrMoCBSi系非晶合金涂层的晶化温度没有影响;非晶相含量较高的配方表现出较好的耐磨粒磨损性能。镍稀土的添加使低合金量Fe基非晶涂层的非晶含量提高到76.5%,晶化转变温度TX有所提高,涂层表现出较高的显微硬度和较好的耐磨粒磨损性能。硼与合金量调整使低合金量Fe基非晶合金涂层的非晶含量在?71.1%到74.2%之间变动,添加16%原子分数硼元素的涂层中的非晶相含量最高,涂层的截面显微硬度随非晶含量的升高而提高;硼与合金量的变化对低合金量Fe?基非晶合金涂层的热稳定性能没有影响;非晶相含量较高的配方有较好的耐磨粒磨损性能。 同一非晶合金系列中,非晶相含量较高的涂层在各种测试条件下均表现出较好的耐冲蚀磨损性能;低合金量?Fe基非晶涂层在相同温度测试条件下,90°冲蚀角的冲蚀失重量明显大于?30°冲蚀角;低合金量?Fe?基非晶涂层在不同温度下冲蚀失重量有所差别。低合金量Fe基非晶涂层经30°冲蚀角测试后,表面出现明显切削、犁沟形痕和轻微的脆性坑状剥落,经90°冲蚀角测试后,表面出现脆性断裂、坑状剥落。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 徐东;高玉新;方志刚;;电火花沉积技术研究的最新进展[J];台州学院学报;2011年03期
2 ;[J];;年期
3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 冯拉俊;唐文浩;雷阿利;;棒材等离子喷涂法制备Fe_(80)P_(13)C_7非晶态合金涂层的成型特征[A];2006年中国西安热喷涂在工业中应用技术交流研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 傅斌友;含非晶涂层制备及其晶化规律研究[D];北京工业大学;2009年
2 高亚丽;AZ91HP镁合金激光表面改性研究[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 卢兰志;铁基非晶合金涂层设计与制备及性能研究[D];北京工业大学;2010年
2 郭远志;等离子喷涂铁基非晶合金涂层的组织及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 张绍强;电弧喷涂Fe基非晶涂层的制备及摩擦学性能研究[D];河南科技大学;2010年
4 刘吉磊;铁基非晶合金涂层等离子喷涂制备工艺及其性能研究[D];南昌大学;2012年
5 李飞;热喷涂制备Fe基非晶态合金涂层的组织结构与性能研究[D];中南大学;2012年
6 魏海宏;激光重熔等离子喷涂铁基非晶合金涂层的组织和性能研究[D];天津大学;2010年
7 刘雪;医用镁合金表面激光熔覆Zr_(60)Ti_6Cu_(19)Fe_5Al_(10)非晶涂层[D];南京理工大学;2012年
8 丛霄;等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层介电性能研究[D];大连海事大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978