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《昆明理工大学》 2012年
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冷喷涂锌镍合金工艺及性能研究

吕保民  
【摘要】:40CrNi2Si2MoVA超高强度钢又称300M钢,是一种低合金超强度钢,具有强度高、横向塑性好、断裂韧性高、疲劳性能优良、抗应力腐蚀性能好等特点。目前国际上很多的军、民用飞机的起落架都是用300M钢制造,300M钢已成为世界上强度最高、综合性能最好、应用最广泛和声誉最好的飞机起落架用钢之一。 Zn-Ni合金镀层作为一种优良的新型防护性镀层,具有比锌镀层高7-10倍的耐蚀性能,在保护钢铁件方面具有突出的优点。电镀Zn-Ni合金工艺经过几十年的发展,镀层的性能已有了很大提高。但要作为航空用高强度钢的防护手段,由于电镀过程中析出氢的侵袭,高强度零件和弹性紧固件往往会发生氢脆断裂,造成重大损失。 冷喷涂技术可在低温下获得低氧化物含量、低内应力、高硬度以及大厚度涂层,更主要的是该喷涂方法获得的涂层无氢脆危险,且对基体的热影响小。 使用冷喷涂的方法在40CrNi2Si2MoVA超高强度钢表面制备了Zn-Ni防护涂层。主要研究了冷喷涂Zn-Ni涂层的制备工艺和性能,以及喷涂的前、后处理工艺。通过大量实验,最终制备出含镍量13%左右,厚度均匀,空隙率较低的涂层。对于冷喷涂Zn-Ni工艺而言,选用镍含量15%的325目球状锌粉与300目电解镍粉的混合粉,控制喷涂温度在300-400℃之间,载气压力2MPa,能够制备出涂层致密,镍含量13%且分布均匀的冷喷涂Zn-Ni涂层。对于冷喷涂制备的Zn-Ni涂层性能而言,其涂层呈暗灰色;厚度可以通过控制工艺参数来调节;涂层的空隙率未经后处理时低于1%,经过后处理后一般低于0.5%;涂层的显微硬度在70±4HVo.49;涂层的结合强度与前处理工艺有关,前处理工艺为喷砂时,涂层的结合强度为25MPa;涂层中的锌和镍均保持了原本的相结构,没有γ相生成;中性盐雾试验1000小时涂层无红锈,证明涂层有较好的耐蚀性能。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG174.4

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