铁基非晶合金涂层设计制备及性能与研究.pdf

中图分类号::10005学号:S200709046密级:,S￡RQ￡E!墨!至ES研究生姓名:庄兰蠢专业:挝型型堂皇王猩研究方向:挝料连接生麦面王猩堑堇苤导师姓名:魏堪职称:趸』麴握论文报告提交日期:2Q!Q笙5旦学位授予日期:’授予单位名称和地址:——j匕塞三些盔堂jb塞直麴堕匿垩巫圄!鲤墨独创性声明Y1788824本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名:日期:血蝴关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)虢拉新龆趔J摘要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,。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300、900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:%、%;涂层均呈典型的层状结构,致密性较好;,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℃,低合金量Fe基非晶合金涂层在500℃。硅硼含量的调整使FeCrMoCBSi系非晶合金涂层的非晶含量在47%%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。%,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。%%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北京工业大学工学硕士论文磨损性能。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,900冲蚀角的冲蚀失重量明显大于300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900冲蚀角测试后,表面出现脆性断裂、坑状剥落。关键词非晶涂层;电弧喷涂;非晶含量;磨粒磨损;paredw