熱處理對(duì)不同Al含量熱噴涂高鋁青銅涂層強(qiáng)化的影響.pdf

1、分類號(hào)：UDC：密級(jí)：學(xué)校代號(hào)：11845學(xué)號(hào)：2111302087廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工程碩士)熱處理對(duì)不同Al含量熱噴涂高鋁青銅涂層強(qiáng)化的影響鐘國明校內(nèi)導(dǎo)師姓名、職稱：曾鵬副教授校外導(dǎo)師姓名、職稱：醫(yī)太刖高級(jí)工程!巫學(xué)科(專業(yè))或領(lǐng)域名稱：撾料工程學(xué)生所屬學(xué)院：撾料量能源堂院論文答辯日期：2Ql魚生墨且摘要摘要鋁青銅具備銅合金的優(yōu)異性能，同時(shí)還具有高強(qiáng)度、高硬度、高減摩耐磨性、良好的耐腐蝕性等，一般應(yīng)用在拉伸模具、閥門材料、壓

2、制模具、發(fā)電廠等現(xiàn)代工藝領(lǐng)域中。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，先前研究的一些Al含量較低的鋁青銅合金已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足如今的使用需求，并且發(fā)現(xiàn)在基體上制備鋁青銅涂層能夠有效改善工件性能，這使得開發(fā)新型高鋁青銅涂層具備重大的現(xiàn)實(shí)意義。鋁青銅合金經(jīng)固溶處理時(shí)效處理能夠起到消除殘余應(yīng)力及強(qiáng)化合金性能及組織的作用，因此，如何強(qiáng)化新型高鋁青銅涂層具有一定的研究價(jià)值。本文通過氧乙炔熱噴涂技術(shù)在45鋼基體上制備Cu10A1X、Cu15A1X和Cu20A1

3、X三種不同Al含量的高鋁青銅熱噴涂涂層，并通過固溶時(shí)效處理對(duì)三種涂層進(jìn)行后續(xù)熱處理強(qiáng)化。試驗(yàn)通過不同固溶處理溫度與時(shí)間、不同冷卻方式及不同時(shí)效處理溫度與時(shí)間研究了其對(duì)涂層組織結(jié)構(gòu)、顯微硬度和摩擦磨損性能的影響，確定了最佳工藝條件，制備出不同鋁含量的涂層。試驗(yàn)采用TN置金相顯微鏡和掃描電鏡(SEM)表征涂層組織形貌、厚度及結(jié)合情況、EDS能譜儀與X射線衍射儀(XRD)分析涂層的物相結(jié)構(gòu)、顯微硬度計(jì)測量涂層顯微硬度和表面綜合測試性能儀檢測涂

4、層摩擦學(xué)特性，研究所得主要結(jié)論如下：固溶處理：Cu10AIX涂層、Cu15A1X涂層在600℃／05h固溶處理后空冷及Cu20A1X涂層在800℃／05h固溶處理后空冷組織發(fā)生了變化且硬質(zhì)相多于其他條件，p相(Cu3A1)溶解生成其同素異構(gòu)體p、馬氏體(Cu3A12相)、Q—Cu相相對(duì)減少，生成了一定的硬質(zhì)相從而強(qiáng)化涂層。涂層顯微硬度得到提升，其中Cu15AI—X涂層提升幅度最大，并在600。C／05h條件下固溶處理得到了比較明顯的強(qiáng)化

5、，顯微硬度從固溶前的159～5HVo1提高到固溶處理后的25853HVo1，主要存在固溶強(qiáng)化、馬氏體相變強(qiáng)化及過剩相強(qiáng)化等強(qiáng)化機(jī)制，水冷涂層強(qiáng)化效果不如空冷涂層。時(shí)效處理：涂層在上述條件下固溶后空冷、400℃／lh時(shí)效處理組織與性能要優(yōu)于其他時(shí)效條件。涂層主量相為0【Cu相、以Cu9A14及Cu4AI相為代表的丫2相、p相(Cu3AI)、A165Cu20Fel5等含F(xiàn)e元素的硬質(zhì)K相及致密的氧化膜A1203相，次量相為B、馬氏體(Cu3