本文主要研究内容
作者吴臣亮（2019）在《多种合金表面激光高熵合金化机理及性能研究》一文中研究指出：本文采用激光表面合金化技术在Fe基、Ni基和cp Cu工程上常用的传统材料表面制备出多主元高熵合金化层,并利用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、显微硬度计、纳米压痕仪、空蚀试验机、电化学工作站、摩擦磨损试验机和马弗炉对所制备的激光高熵合金化层热处理前后的相组成、显微组织、化学成分、硬度、空泡腐蚀性能、电化学腐蚀性能、摩擦磨损性能和高温氧化性能进行分析,同时探索了高熵合金简单固溶体相的形成及转变规律,旨在研究和发展新型高性能激光防护涂层。实验结果如下:在Q235钢表面制备了FeCoCrAlCu激光高熵合金化层。FeCoCrAlCu激光高熵合金化层组织均匀致密,无气孔等冶金缺陷,与基体间呈良好的冶金结合。热处理前以及600℃-10h、700℃-10h热处理后,激光高熵合金化层的相结构均为BCC固溶体;800℃-10h热处理后,激光高熵合金化层中沉淀析出σ-FeCr相。热处理前、600℃-10h、700℃-10h和800℃-10h热处理后激光高熵合金化层的平均显微硬度分别为820HV、660HV、520HV和690HV;其抗空蚀性能（Re）分别为2.0、3.1、2.4和2.5,经过600℃-10h热处理激光高熵合金化层具有最佳的抗空蚀性能。在304不锈钢表面制备了FeCoCrAlNiTi、FeCoCrAlNiTi-x TiC和FeCoCrAlNiTi-xCeO2激光高熵合金化层。FeCoCrAlNiTi激光高熵合金化层的相结构为FCC+BCC固溶体结构。激光高熵合金化层经过700℃-10h热处理后相结构未发生变化,而经过800℃-10h和900℃-10h热处理后其相结构中出现了金属间化合物相。热处理前、700℃-10h、800℃-10h和900℃-10h热处理激光高熵合金化层的平均显微硬度分别为630HV、642HV、698HV和727HV。基材、热处理前、700℃-10h、800℃-10h和900℃-10h热处理激光高熵合金化层在3.5%NaCl溶液中的抗空蚀性能仅为其在蒸馏水中的20%、68%、61%、29%、26%。FeCoCrAlNiTi-xTiC和FeCoCrAlNiTi-xCeO2激光高熵合金化层热处理前后的相结构没有发生变化,基体相均为FCC+BCC固溶体结构。对于FeCoCrAlNiTi、10wt%TiC、30wt%TiC以及10wt%TiC-700℃、30wt%TiC-700℃激光高熵合金化层,磨损率分别为2.437×10-4mm3/N m,6.529×10-5mm3/N m,2.636×10-5mm3/N m,1.098×10-4mm3/N m,3.542×10-5mm3/N m。对于0.5wt%CeO2,1wt%CeO2以及0.5wt%CeO2-700℃,1wt%CeO2-700℃激光高熵合金化层,磨损率分别为6.44×10-5mm3/N m,2.748×10-5mm3/N m,8.244×10-5mm3/N m,3.985×10-5mm3/N m。在Ni201合金表面制备了FeCoCrAlCuNiVx激光高熵合金化层。FeCoCrAlCuNiVx激光高熵合金化层随着V含量的增加,相结构由FCC（x=0和x=0.2）向FCC+BCC（x=0.5,x=0.8和x=1.0）固溶体转变。经过700℃-10h热处理后,x=0、x=0.2合金化层相结构由FCC向FCC+BCC固溶体转变;x=0.5和x=0.8合金化层相结构未发生变化;x=1.0激光高熵合金化层中出现了金属间化合物相。FeCoCrAlCuNiVx激光高熵合金化层的氧化的动力学曲线近似呈抛物线规律,x=0.2和x=0.5激光高熵合金化层的抗高温氧化性能最佳。在cp Cu表面制备了FeCoCrAlCu-X0.5（X=Si、Mo和Ti）激光高熵合金化层。对于X=Si激光高熵合金化层,相结构为FCC+BCC固溶体;对于X=Mo和X=Ti激光高熵合金化层,相结构中出现了金属间化合物相。激光高熵合金化层的显微形貌呈枝晶与枝晶间组织。经过700℃-10h热处理后,对于X=Si和X=Ti,其相结构没有发生变化;对于X=Mo,其合金化层内沉淀析出σ-FeCr相。Mo主元的加入可以显著细化合金化层的组织,并且X=Mo激光高熵合金化层具有较低的弹性模量和较高的纳米硬度。X=Si激光高熵合金化层的腐蚀电流密度最低,耐蚀性最佳。基于混合熵(ΔSmix)、混合焓(ΔHmix)、原子尺寸差（δ）、价电子浓度（VEC）和参数Ω预测参数模型,对高熵合金简单固溶体形成的影响规律进行系统地分析,研究发现:高混合熵效应并不是高熵合金体系简单固溶体形成的唯一因素。形成固溶体相高熵合金的ΔSmix至少大于11.53 J/K mol,ΔHmix应在-16.48 kJ/mol至3.2 kJ/mol之间,参数Ω至少大于1.18,δ小于6.19。当VEC在7.14-8.12之间,促进FCC+BCC固溶体的生成;VEC小于7.14时,促进BCC固溶体的生成;VEC大于8.12时,促进FCC固溶体的生成。
Abstract
ben wen cai yong ji guang biao mian ge jin hua ji shu zai Feji 、Niji he cp Cugong cheng shang chang yong de chuan tong cai liao biao mian zhi bei chu duo zhu yuan gao shang ge jin hua ceng ,bing li yong X-she xian yan she yi （XRD）、sao miao dian zi xian wei jing （SEM）、neng pu yi （EDS）、xian wei ying du ji 、na mi ya hen yi 、kong shi shi yan ji 、dian hua xue gong zuo zhan 、ma ca mo sun shi yan ji he ma fu lu dui suo zhi bei de ji guang gao shang ge jin hua ceng re chu li qian hou de xiang zu cheng 、xian wei zu zhi 、hua xue cheng fen 、ying du 、kong pao fu shi xing neng 、dian hua xue fu shi xing neng 、ma ca mo sun xing neng he gao wen yang hua xing neng jin hang fen xi ,tong shi tan suo le gao shang ge jin jian chan gu rong ti xiang de xing cheng ji zhuai bian gui lv ,zhi zai yan jiu he fa zhan xin xing gao xing neng ji guang fang hu tu ceng 。shi yan jie guo ru xia :zai Q235gang biao mian zhi bei le FeCoCrAlCuji guang gao shang ge jin hua ceng 。FeCoCrAlCuji guang gao shang ge jin hua ceng zu zhi jun yun zhi mi ,mo qi kong deng ye jin que xian ,yu ji ti jian cheng liang hao de ye jin jie ge 。re chu li qian yi ji 600℃-10h、700℃-10hre chu li hou ,ji guang gao shang ge jin hua ceng de xiang jie gou jun wei BCCgu rong ti ;800℃-10hre chu li hou ,ji guang gao shang ge jin hua ceng zhong chen dian xi chu σ-FeCrxiang 。re chu li qian 、600℃-10h、700℃-10hhe 800℃-10hre chu li hou ji guang gao shang ge jin hua ceng de ping jun xian wei ying du fen bie wei 820HV、660HV、520HVhe 690HV;ji kang kong shi xing neng （Re）fen bie wei 2.0、3.1、2.4he 2.5,jing guo 600℃-10hre chu li ji guang gao shang ge jin hua ceng ju you zui jia de kang kong shi xing neng 。zai 304bu xiu gang biao mian zhi bei le FeCoCrAlNiTi、FeCoCrAlNiTi-x TiChe FeCoCrAlNiTi-xCeO2ji guang gao shang ge jin hua ceng 。FeCoCrAlNiTiji guang gao shang ge jin hua ceng de xiang jie gou wei FCC+BCCgu rong ti jie gou 。ji guang gao shang ge jin hua ceng jing guo 700℃-10hre chu li hou xiang jie gou wei fa sheng bian hua ,er jing guo 800℃-10hhe 900℃-10hre chu li hou ji xiang jie gou zhong chu xian le jin shu jian hua ge wu xiang 。re chu li qian 、700℃-10h、800℃-10hhe 900℃-10hre chu li ji guang gao shang ge jin hua ceng de ping jun xian wei ying du fen bie wei 630HV、642HV、698HVhe 727HV。ji cai 、re chu li qian 、700℃-10h、800℃-10hhe 900℃-10hre chu li ji guang gao shang ge jin hua ceng zai 3.5%NaClrong ye zhong de kang kong shi xing neng jin wei ji zai zheng liu shui zhong de 20%、68%、61%、29%、26%。FeCoCrAlNiTi-xTiChe FeCoCrAlNiTi-xCeO2ji guang gao shang ge jin hua ceng re chu li qian hou de xiang jie gou mei you fa sheng bian hua ,ji ti xiang jun wei FCC+BCCgu rong ti jie gou 。dui yu FeCoCrAlNiTi、10wt%TiC、30wt%TiCyi ji 10wt%TiC-700℃、30wt%TiC-700℃ji guang gao shang ge jin hua ceng ,mo sun lv fen bie wei 2.437×10-4mm3/N m,6.529×10-5mm3/N m,2.636×10-5mm3/N m,1.098×10-4mm3/N m,3.542×10-5mm3/N m。dui yu 0.5wt%CeO2,1wt%CeO2yi ji 0.5wt%CeO2-700℃,1wt%CeO2-700℃ji guang gao shang ge jin hua ceng ,mo sun lv fen bie wei 6.44×10-5mm3/N m,2.748×10-5mm3/N m,8.244×10-5mm3/N m,3.985×10-5mm3/N m。zai Ni201ge jin biao mian zhi bei le FeCoCrAlCuNiVxji guang gao shang ge jin hua ceng 。FeCoCrAlCuNiVxji guang gao shang ge jin hua ceng sui zhao Vhan liang de zeng jia ,xiang jie gou you FCC（x=0he x=0.2）xiang FCC+BCC（x=0.5,x=0.8he x=1.0）gu rong ti zhuai bian 。jing guo 700℃-10hre chu li hou ,x=0、x=0.2ge jin hua ceng xiang jie gou you FCCxiang FCC+BCCgu rong ti zhuai bian ;x=0.5he x=0.8ge jin hua ceng xiang jie gou wei fa sheng bian hua ;x=1.0ji guang gao shang ge jin hua ceng zhong chu xian le jin shu jian hua ge wu xiang 。FeCoCrAlCuNiVxji guang gao shang ge jin hua ceng de yang hua de dong li xue qu xian jin shi cheng pao wu xian gui lv ,x=0.2he x=0.5ji guang gao shang ge jin hua ceng de kang gao wen yang hua xing neng zui jia 。zai cp Cubiao mian zhi bei le FeCoCrAlCu-X0.5（X=Si、Mohe Ti）ji guang gao shang ge jin hua ceng 。dui yu X=Siji guang gao shang ge jin hua ceng ,xiang jie gou wei FCC+BCCgu rong ti ;dui yu X=Mohe X=Tiji guang gao shang ge jin hua ceng ,xiang jie gou zhong chu xian le jin shu jian hua ge wu xiang 。ji guang gao shang ge jin hua ceng de xian wei xing mao cheng zhi jing yu zhi jing jian zu zhi 。jing guo 700℃-10hre chu li hou ,dui yu X=Sihe X=Ti,ji xiang jie gou mei you fa sheng bian hua ;dui yu X=Mo,ji ge jin hua ceng nei chen dian xi chu σ-FeCrxiang 。Mozhu yuan de jia ru ke yi xian zhe xi hua ge jin hua ceng de zu zhi ,bing ju X=Moji guang gao shang ge jin hua ceng ju you jiao di de dan xing mo liang he jiao gao de na mi ying du 。X=Siji guang gao shang ge jin hua ceng de fu shi dian liu mi du zui di ,nai shi xing zui jia 。ji yu hun ge shang (ΔSmix)、hun ge han (ΔHmix)、yuan zi che cun cha （δ）、jia dian zi nong du （VEC）he can shu Ωyu ce can shu mo xing ,dui gao shang ge jin jian chan gu rong ti xing cheng de ying xiang gui lv jin hang ji tong de fen xi ,yan jiu fa xian :gao hun ge shang xiao ying bing bu shi gao shang ge jin ti ji jian chan gu rong ti xing cheng de wei yi yin su 。xing cheng gu rong ti xiang gao shang ge jin de ΔSmixzhi shao da yu 11.53 J/K mol,ΔHmixying zai -16.48 kJ/molzhi 3.2 kJ/molzhi jian ,can shu Ωzhi shao da yu 1.18,δxiao yu 6.19。dang VECzai 7.14-8.12zhi jian ,cu jin FCC+BCCgu rong ti de sheng cheng ;VECxiao yu 7.14shi ,cu jin BCCgu rong ti de sheng cheng ;VECda yu 8.12shi ,cu jin FCCgu rong ti de sheng cheng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自沈阳工业大学的吴臣亮，发表于刊物沈阳工业大学2019-07-11论文，是一篇关于高熵合金论文,激光表面合金化论文,相结构论文,热处理论文,力学性能论文,摩擦磨损性能论文,腐蚀性能论文,沈阳工业大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自沈阳工业大学2019-07-11论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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