2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、激光表面復(fù)合強(qiáng)化處理作為一種高性能表面的制備方法,是當(dāng)今研究熱點(diǎn)之一。該技術(shù)有望在機(jī)車、重大裝備、航空航天及工模具等領(lǐng)域的核心部件的高性能制造中有起著關(guān)鍵作用,有著巨大的應(yīng)用前景。本文以激光熔覆技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合化學(xué)沉積技術(shù)、溶膠凝膠化學(xué)合成技術(shù)以及納米陶瓷增強(qiáng)技術(shù)等,制備了高性能陶瓷復(fù)合涂層,克服了單一的傳統(tǒng)表面強(qiáng)化技術(shù)和激光熔覆技術(shù)存在的缺點(diǎn),優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),是激光表面強(qiáng)化技術(shù)的繼承和發(fā)展。
  論文研究工作圍繞下列幾個(gè)方面展開:首先

2、分別采用預(yù)置法、化學(xué)鍍復(fù)合法及溶膠凝膠復(fù)合法三種粉體制備方法,將微納米材料進(jìn)行有效組裝,進(jìn)而采用脈沖Nd∶YAG激光輻照,以在金屬基體上制備強(qiáng)化層;建立了工藝參數(shù)優(yōu)化模型,獲得了高性能的超細(xì)陶瓷復(fù)合強(qiáng)化涂層;研究了各涂層的微觀組織、硬度分布規(guī)律及磨損性能之間的關(guān)系,詳細(xì)分析了陶瓷強(qiáng)化相的作用和涂層強(qiáng)化機(jī)理,并對(duì)不同方法制備涂層的特點(diǎn)和應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)分析。主要結(jié)果如下:
  (1)在激光作用下利用預(yù)置法熔覆鎳包納米Al2O3制備了Al

3、2O3復(fù)合陶瓷涂層,通過(guò)優(yōu)化試驗(yàn),可獲得硬度較高、無(wú)裂紋涂層的工藝參數(shù)組合是:50%Ni+50%Al2O3,電流強(qiáng)度150A,掃描速度300mm/min,脈沖寬度2ms,脈沖頻率30Hz。該參數(shù)下獲得了厚度為0.6mm和最高硬度為672Hv0.2的強(qiáng)化涂層,耐磨性提高1.5倍。該方法操作方便靈活,適用于復(fù)雜部件的局部強(qiáng)化,如模具型腔、內(nèi)壁、刀具等。
  (2)采用復(fù)合化學(xué)鍍法制備了Ni-P-Al2O3復(fù)合強(qiáng)化鍍層,利用高能脈沖激光

4、對(duì)鍍層進(jìn)行強(qiáng)化處理,建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工藝參數(shù)預(yù)測(cè)模型,單道脈沖激光處理復(fù)合鍍層的優(yōu)化工藝參數(shù)為:電流強(qiáng)度200~240A;脈寬2.1~2.3ms;脈沖頻率21~23Hz;掃描速率450mm/min。在該參數(shù)下,獲得了厚度為0.2~0.3mm、硬度為840Hv0.2的強(qiáng)化涂層,耐磨性提高6倍。該方法涂層均勻性好,適用于要求較高的重要部件局部強(qiáng)化,如刀具刃口、葉片、軸頸等。
  (3)采用激光與溶膠-凝膠化學(xué)合成反應(yīng)復(fù)合法,制備了

5、鈦化物(TiC/TiN/TiB2)復(fù)合強(qiáng)化涂層,制備TiC涂層優(yōu)化的工藝參數(shù)為:TiO2和C的摩爾比為1∶5,預(yù)置層厚度0.2mm,電流強(qiáng)度250A,脈寬2.5ms,頻率18Hz,激光掃描速率50mm/min。在該參數(shù)下,獲得了厚度為0.3~0.4mm,硬度達(dá)1150Hv0.1的強(qiáng)化涂層,耐磨性提高了12.5倍。該方法制備的涂層硬度高,耐磨性能良好,方便靈活,適用于各類工具刃部的強(qiáng)化。
  (4)陶瓷強(qiáng)化相作用和涂層強(qiáng)化機(jī)理研究表

6、明:由于納米Al2O3異質(zhì)相粒子的存在提高了熔體過(guò)冷度,改變了晶體生長(zhǎng)形態(tài),熔化表層從柱狀晶向胞狀晶轉(zhuǎn)變,從而極大的促進(jìn)了細(xì)晶組織的形成。晶粒細(xì)化和生成的Al2O3、Al5FeNi、FeNi、Fe0.64Ni1.36等高度彌散硬質(zhì)相,是實(shí)現(xiàn)涂層強(qiáng)化的主要原因。而對(duì)于溶膠凝膠法,主要依靠激光與溶膠凝膠體(TiO2·2H2O+C+BN)的合成反應(yīng),獲得TiC、TiB2和TiN為主要強(qiáng)化相的強(qiáng)化層。
  綜上所述,三種不同的復(fù)合方法都獲

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