非晶合金具有高的強(qiáng)度、硬度、良好的耐磨性和耐蝕性等,但非晶態(tài)的獲取通常需要嚴(yán)格的控制合金成分區(qū)間以及達(dá)到極高的冷卻速率(105 K/s)。通常情況下,大部分的二元或三元體系的非晶合金往往只能形成厚度以微米計(jì)量的薄帶狀成品,其三維尺寸遠(yuǎn)達(dá)不到塊體材料的標(biāo)準(zhǔn),因而制約了非晶合金在結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用。激光熔覆是表面快速加工的重要技術(shù)手段之一,其本質(zhì)是遠(yuǎn)離平衡態(tài)的快速加熱以及快速冷卻的綜合物理冶金過程。以往大量使用硬質(zhì)材料作為熔覆母材,其成分和組織的不均勻性是激光熔覆需要克服的主要缺點(diǎn)。而利用非晶合金作為熔覆材料母材至少帶來兩方面優(yōu)勢(shì):首先,非晶合金可以提供成分和組織均勻的熔覆材料,無論是粉末還是條帶狀態(tài)均有利于后續(xù)熔覆工藝的控制,具有優(yōu)良的熔覆性能;其次,采用價(jià)格低廉的(Fe,Co,Ni)-B基非晶合金可以在絕大部分金屬基體表面大面積制備出合金涂層,特別是含有非晶和晶化相的復(fù)相涂層具有很好的減磨性和耐磨性能,因此非晶態(tài)熔覆合金的研發(fā)和制備得到表面工程技術(shù)領(lǐng)域的廣泛重視。本文試圖研究3d過渡族金屬TM(Fe,Co,Ni)加類金屬M(fèi)(B,Si)體系的非晶合金及其熔覆行為。采用團(tuán)簇加連接原子模型對(duì)(...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
1 緒論
    1.1 非晶合金
        1.1.1 非晶合金的發(fā)展歷史
        1.1.2 非晶合金的分類
        1.1.3 非晶合金的形成能力
        1.1.4 非晶合金的原子結(jié)構(gòu)
        1.1.5 非晶合金的成分設(shè)計(jì)
        1.1.6 非晶合金的性能及應(yīng)用
    1.2 激光熔覆
        1.2.1 激光熔覆材料
        1.2.2 激光熔覆工藝
        1.2.3 激光熔覆非晶合金的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文立題依據(jù)與主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 原材料
        2.1.1 基體材料
        2.1.2 母合金原料
    2.2 樣品制備
        2.2.1 熔覆母合金
        2.2.2 條帶樣品
        2.2.3 熔覆粉末
    2.3 激光熔覆
    2.4 材料表征與性能測(cè)試
        2.4.1 X射線衍射
        2.4.2 光學(xué)顯微鏡
        2.4.3 掃描電子顯微鏡
        2.4.4 電子探針
        2.4.5 熱學(xué)測(cè)試
        2.4.6 顯微硬度實(shí)驗(yàn)
        2.4.7 摩擦磨損測(cè)試
3 (Fe,Co,Ni)-B基非晶合金的團(tuán)簇加連接原子模型
    3.1 團(tuán)簇
        3.1.1 Fe-B二元合金體系的團(tuán)簇
        3.1.2 Co-B二元合金體系的團(tuán)簇
        3.1.3 Ni-B二元合金體系的團(tuán)簇
    3.2 團(tuán)簇加連接原子模型
    3.3 非晶合金團(tuán)簇式
        3.3.1 (Fe,Co,Ni)-B二元非晶團(tuán)簇式
        3.3.2 Fe₇₅B₁₅Si₁₀非晶團(tuán)簇式
    3.4 本章小結(jié)
4 鐵基Fe-B-Si非晶復(fù)合材料的激光熔覆
    4.1 非晶粉末形貌
    4.2 非晶條帶熱穩(wěn)定性分析
    4.3 熔覆材料XRD分析
    4.4 熔覆層組織形貌
    4.5 熔覆層元素分布
    4.6 硬度及摩擦磨損
    4.8 本章小結(jié)
5 激光熔覆Co_61.2B_26.2Si_7.8Ta_4.8合金涂層組織與性能分析
    5.1 Co基非晶熔覆合金
    5.2 激光熔覆Co基非晶合金涂層的顯微組織
    5.3 激光功率對(duì)微觀組織的影響
    5.4 激光功率對(duì)顯微硬度的影響
    5.5 激光功率對(duì)摩擦學(xué)性能的影響
    5.6 本章小結(jié)
6 Ni對(duì)激光熔覆Co基合金涂層組織與性能影響
    6.1 Ni含量對(duì)合金涂層顯微組織的影響
    6.2 Ni含量對(duì)合金涂層力學(xué)性能的影響
        6.2.1 Ni含量對(duì)合金涂層顯微硬度的影響
        6.2.2 Ni含量對(duì)合金涂層摩擦磨損性能的影響
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A:原子和離子半徑
附錄B:混合焓表
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3994034