现代表面处理技术期末论文试题.doc

题目: 碳钢管内壁、 Al2O3 陶瓷表面处理技术调研学院: _ 机械学院___ 专业: _ 机械制造_ 班级: _ 机制 121 __ 学号: _ 1208030226 学生姓名: _ 胡兴贵_ __ 指导教师: ________ 2015 年 12月 16日碳钢管内壁、 Al2O3 陶瓷表面处理技术调研胡兴贵(机制 121 ) 碳钢管内壁、 AL203 陶瓷应用背景和工艺技术概况摘要: 使用机械合金化方法于 Al2O3 陶瓷表面获得 Cu涂层,研究了不同球磨时间的工艺条件下,陶瓷表面金属涂层的微观组织形状,并对机械合金化过程中陶瓷表面化合化的过程作了相关探讨。实验结果表明,在磨球撞击和摩擦的反复作用下,铜粉首先附着在陶瓷基体表面是表面平整,然后在进一步球磨过程中冷焊到基体表面,最终在陶瓷表面形成 Cu涂层; 涂层与本体之间刚好无扩散,结合机制主要为机械结合;适当延长球磨时间,有利于涂层厚度、致密度的增加。划痕法测试表明,涂层与陶瓷基体结合相当固定且并无其他反应。利用行星球磨原理,以 NiCrAlY 粉末为原料, 采用机械合金化(M A) 工艺在碳钢管状零件内壁制得 NiCrAlY 合金涂层,并利用 CO2激光器对涂层进行激光重熔处理。采用 X射线衍射分析(XRD) 、扫描电镜分析( SEM )、能谱分析( EDS )及维氏硬度试验研究了激光重熔前后涂层的显微组织及性能变化。结果表明, 在球磨转速为 400 r/ min , 球磨时间为 10h 的工艺条件下, 在零件内表面形成结合性较好的涂层, 其厚度约为 40μm; 激光重熔后,其组织结构更均匀致密。表面处理技术及方案对比 1: AL203 陶瓷机械合金化表面处理( Surface mechanicalattrition treatment, SMAT) 是在机械合金化技术的基础上建立起来新型的表面处理方法, 主要包括机械合金化表面塑性变形处理及机械合化表面加涂层制备两方面。其中前者是在机械合金化使用中通过磨球对样品表面频繁撞击、碾压, 使样品表面由于反复塑性变形达到晶粒细化目的, 表面性能增强的一种方法; 而后者是由于在球磨的过程中经常发现球磨罐内壁和磨球上粉末沉积“污染”的现象而衍变出来表面涂层制备方法。陶瓷表面金属化可以使陶瓷与金属连接起来制成复合构件, 综合了陶瓷这类材料综合力学性能及金属材料优秀的导热、导电性能。但陶瓷与金属的理化性质有很大的差别, 金属在陶瓷表面的润滑性极差, 导致陶瓷与金属的结合界面含有孔隙, 结合强度弱。目前, 陶瓷表面金属化法有: Mo-Mn 法, 气相沉积,化学热处理, 化学镀法, PVD, CVD 等。与上述方法相比, 机械合金化表面涂层制备方法具有成本低、耗时短、可控性高、基体表面不需特殊处理等优点。通过机械合金化的方法在 GCr15 磨球表面制备了金属 Cr 涂层, 并研究了球磨时间对磨球硬度的影响; 采用机械合金化工艺在碳钢管状零件内壁制得 NiCrAlY 合金涂层, 并利用 CO2 激光器对涂层进行激光重熔处理, 研究了激光重熔前后涂层的显微组织及性能变化; 采用振动球磨的方法在 Al 基体上制备出了纳米化的 Ni 涂层, 在基体与涂层之间得到了 Ni-Al 金属间化合物中间层, 使硬度增加; 通过将 Cu 基体放入 Ti和Zr 混合粉末体系中进行球