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青島45號鋼板足厚材料
在生產加工過程中,零部件之間不停的運動發生摩擦,來實現能量的傳遞、動作的傳遞。而在此過程中,工件表面承受巨大載荷而導致各種磨損以及失效,這時運用各種涂層強化的工藝方法可提升零部件表面的耐磨性。零件表面制備涂層的方法很多,但涂層和基體通常是機械結合,對基體表面涂層采用電接觸強化,可以實現基體與涂層的冶金結合,因此對涂層進行電接觸強化技術的相關研究是非常有必要的。在本課題中,作者以粘涂技術和電接觸強化技術為研究基礎,選擇45鋼為基體,Ni60-WC合金粉末作為預涂層的材料,丙烯酸結構膠以及環氧樹脂高溫膠為粘結劑,運用粘涂技術在45鋼基體表面涂覆上一層預涂層,再通過東華大學自主研發的電接觸強45號鋼板化設備進行熔覆處理來獲得高性能涂層,該方法能有效改善涂層的組織及力學性能、減少能耗、降低成本,制得的涂層性能優異結合力好,并且有較強的耐磨性。本課題基于工件表面強化實驗方法的研究,重點在于其加工過程中粘結劑的選取、各項技術參數的設定以及二次強化后涂層性能的改善。主要研究在粘涂和電接觸強化過程中,粘結劑的選擇、合金粉末與粘結劑的比例,以及電接觸強化過程中的電流、電極輪的預緊力、電接觸強化時間等關鍵參數對于預涂層在強化前后性能的影響。最后,對于做出的樣品,制成金相試樣,采用超景深顯微鏡對試樣進行金相組織分析,用掃描電鏡對完成的涂層進行掃描觀察,表征涂層顆粒的分布情況以及擴散情況,涂層硬度以及結合力。研究表明,粘涂法和電接觸強化技術的結合運用可以使基體表面獲得無明顯缺陷、組織致密的強化層,二次強化后涂層硬度和結合性能有明顯提升。通過多次實驗,最后確定出合金粉末和粘結劑的比例為1:1.5,以及一系列電接觸強化的工藝參數。對45號冷軋鋼板強化后的涂層進行了分析、顯微硬度的測試、基體與涂層交界處元素面掃描。通過分析,得出經過電接觸強化后,涂層表面較平整,缺陷較少,基體硬度和耐磨性得到提升;再進行二次電接觸強化后的涂層厚度進一步增加,組織更致密,能一定程度上修復一次強化后所留下的缺陷,經過電接觸強化后的基體性能得到明顯提升。
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