您现在正在浏览:首页 > 论文 > 机械机电 > 毕业论文-激光熔覆制备高熵合金涂层及其组织性能研究

免费下载毕业论文-激光熔覆制备高熵合金涂层及其组织性能研究

  • 资源类别:论文
  • 资源分类:机械机电
  • 适用专业:机械工程及自动化
  • 适用年级:大学
  • 上传用户:xuehi
  • 文件格式:word
  • 文件大小:3.60MB
  • 上传时间:2012-3-4 23:05:12
  • 下载次数:0
  • 浏览次数:6

安全检测:瑞星:安全 诺顿:安全 卡巴:安全

资料简介

毕业论文-激光熔覆制备高熵合金涂层及其组织性能研究,共56页,30401字
中文摘要
高熵合金是上世纪 90 年代以来由中国台湾学者首先开发研究的一种新型合
金,突破了传统合金设计的理念,为新合金的设计开拓了一片新的领域。这种新
型合金被证明同时具备多种异于传统金属的综合性能。针对现有制备工艺研究的
不足,本论文提出了利用远离平衡态特性的激光熔覆制备综合性能高熵合金涂层
工艺。
研究采用预制涂层激光熔覆,工作包括四个方面:通过工艺参数调整实现在 AISI
1045 碳素钢上原位合成高熵合金 AlXFeCoNiCuCr 涂层;通过调整合金系中组元
Al 元素的含量,研究合金系元素对于高熵合金组织、相结构和性能的影响;利
用激光熔覆的动力学和热力学特性研究快冷条件对高熵合金的影响;通过不同含
量微量稀土氧化物 Y2O3 的添加,优化涂层的宏观形貌和成分。获得了以下研究
成果。
原位合成的高熵合金 AlXFeCoNiCuCr 涂层具备与基体良好的冶金结合,稀释率
可控,无气孔,在较低 Al 含量下无宏观裂纹。微观组织由简单的枝晶组成,成
分均一无明显枝晶偏析。随着 Al 含量的增大组织中出现多种形式的析出沉淀,
沉淀相弥散分布在面心立方结构基体上。合金为多种元素固溶的超级固溶体,不
含复杂金属间化合物,仅由简单的体心立方和面心立方相组成。激光熔覆制备工
艺相比铸造工艺,合金系更容易产生纳米相析出,抑制了枝晶偏析。
稀土氧化物 Y2O3 的添加除了能够改善熔覆层的宏观形貌。此外,还能促进熔池
中的对流,减小元素之间的原子含量差异。
性能方面,证明该涂层具备优异的综合性能,具备在高温、强腐蚀条件下的基本
应用潜力。Al 元素含量能够显著影响涂层的硬度、高温硬度和耐磨性,对于耐
腐蚀性,AlXFeCoNiCuCr 在 X=1.8 的情况下具备最优的综合耐蚀性。
关键词:激光熔覆;高熵合金;原位合成;组织结构;综合性能

ABSTRACT
High-entropy alloy (HEA) is an innovative alloy system which is newly
developed by researchers from Taiwan in recent decades. The definition of HEA
broke up the traditional rule that the main element takes up more than 50% atomic
content. This idea opens up a new world for innovative materials. Compared with
traditional alloys, HEAs are proved to obtain unique comprehensive properties,
especially for high-temperature performances. Recent research about HEA suffers
from two shortages: few in-situ synthesis examples and theoretical research. In view
of this situation we raised the idea of synthesize HEA by laser cladding, which are far
from equilibrium in thermodynamics and kinetics.
Research includes four aspects: synthesize the HEA Al XFeCoNiCuCr coatings by
precoated laser cladding on AISI 1045 base; examine the high-entropy effect by study
the element effect of Aluminum on HEA metallographic, phase structure and
performances; discuss how the rapid cooling feature obtained by laser cladding effects
the HEA structure; study the influence on surface quality and composition under
different addition of Y 2O 3. Achievements are listed as follows.
The in-situ synthesis Al XFeCoNiCuCr coatings obtain excellent metallurgical
bonding, controlled dilution rate and porous-free structure. In low aluminum addition
the coatings are crack-free. Microstructure is composed of dendrite and inter-dendrite
without large amount of dendritic segregation. With future addition of aluminum,
there precipitate several forms of nano-structure particles dispersed in the matrix,
which are proved to be BCC structure. Alloy system is super solid solution composed
of as many as 6 elements, including only FCC and BCC phases. With the addition of
aluminum, there exist of magnified BCC and reduced FCC in relative intensity. Rapid
cooling technology as laser cladding promotes the trend to form nano structure.
The relative low addition of rare earth oxide Y 2O 3 improves the surface quality.
This also promotes the element convection in the melting pool and inhibits the
segregation of different elements.
On the properties research, Al XFeCoNiCuCr coatings are potential in application
under circumstances like high-temperature and corrosive solution. The addition of
aluminum can sharply improve the hardness, high-temperature hardness and abrasive
resistance. For the corrosion aspect, Al 1.8FeCoNiCuCr coating is proved to achieve
best combined corrosive resistance.

Key
words:Laser cladding; High-entropy Alloy;In-situ synthesis;Microstructure; Comprehensive properties

目录
第 1 章
引言 .. 1
高熵合金 ... 1
1.1.1 高熵合金的定义 ....... 1
1.1.2 高熵合金块体研究现状 .... 2
1.1.3 高熵合金表面改性研究现状 ..... 6
激光表面技术 .... 7
研究方向的提出 7
现有研究的不足........ 7
课题的提出....... 8
课题意义.. 9
研究内容 ... 9
技术路线 . 10
实验和分析方法 ....... 12
实验材料和合金涂层的制备 ..... 12
2.1.1 实验材料及合金体系的设计 ... 12
2.1.2 合金涂层的制备 ..... 13
涂层的组织结构分析 ........ 13
2.2.1 扫描电子显微镜分析 ...... 13
2.2.2 X射线电子衍射分析 13
2.2.3 透射电子显微镜分析 ...... 14
性能测试 . 14
2.3.1 显微硬度 ........ 14
2.3.2 高温硬度实验 14
2.3.3 摩擦学实验 .... 15
2.3.4 电化学腐蚀实验 ..... 16
激光熔覆制备高熵合金涂层及其组织特征 ........ 17
激光参数调整 .. 17
3.1.1
激光功率对宏观成形的影响.... 17
扫描速度对宏观成形的影响.... 17
3.1.3 光斑直径对宏观成形影响........ 19
3.1.4 激光熔覆制备高熵合金AlFeCoNiCuCr涂层的适宜参数范围 .... 19
高熵合金AlFeCoNiCuCr典型组织和结构特点... 19
本章小结 . 23
合金体系及微量元素含量对组织和结构的影响 24
不同Al含量对宏观形貌的影响 . 24
Al含量对合金系组织的影响 ..... 25
4.2.1
Al对熔覆层微观组织和成分的影响. 26
4.2.2 Al对熔覆层中纳米沉淀相析出的影响...... 28
第 6 章
Al含量对合金系相结构的影响 . 32
稀土Y 2O 3添加的提出 ....... 36
稀土Y 2O 3对宏观成形的影响 .... 36
稀土Y 2O 3对成分和组织的影响 38
本章小结 . 40
合金体系含量对综合性能的影响 ...... 42
显微硬度 . 42
高温硬度 . 43
摩擦学性能 ...... 45
耐腐蚀性能 ...... 48
本章小结 . 49
结论 50
插图索引. 51
表格索引. 53
参考文献. 54
致谢.. 1
声明.. 2
在学期间研究成果..... 3
附录A 书面翻译 ...... 4

资料文件预览
共1文件夹,1个文件,文件总大小:7.89MB,压缩后大小:3.60MB
  • 毕业论文-激光熔覆制备高熵合金涂层及其组织性能研究
    • Microsoft Word文档毕业论文-激光熔覆制备高熵合金涂层及其组织性能研究.doc  [7.89MB]
下载地址
资料评论
注意事项
下载FAQ:
Q: 为什么我下载的文件打不开?
A: 本站所有资源如无特殊说明,解压密码都是www.xuehai.net,如果无法解压,请下载最新的WinRAR软件。
Q: 我的学海币不多了,如何获取学海币?
A: 上传优质资源可以获取学海币,详细见学海币规则
Q: 为什么我下载不了,但学海币却被扣了?
A: 由于下载人数众多,下载服务器做了并发的限制。请稍后再试,48小时内多次下载不会重复扣学海币。
下载本文件意味着您已经同意遵守以下协议
1. 文件的所有权益归上传用户所有。
2. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
3. 学海网仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
4. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
5. 本站不保证提供的下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
返回顶部