含固體潤滑劑的激光熔覆層的制備及其組織結構研究ppt課件

1、含固體光滑劑的激光熔覆層的制備及其組織構造研討指點教師：張瑞軍小組成員：孫紅云 翟龍目錄工程背景工程進展情況和階段成果經(jīng)費運用“博客維護工程建立存在的問題分析改良措施下階段工程建立方案工程背景機械部件的摩擦磨損是資料失效的三大主要方式之一。所以為了減少宏大的經(jīng)濟損失，開展資料磨損的根底研討，探求新的減摩抗磨技術是非常必要的。 外表改性技術經(jīng)過在任務外表構成新的物理化學形狀，改善或賦予外表新的性質。優(yōu)化抗摩性質的途徑之一就是增大外表的硬度。問題：摩擦副的磨損問題，摩擦系數(shù)過大使得摩擦副迅速被磨損。處理：硬質光滑涂層。即: 硬質相與軟質相相配合，從而到達抗磨減摩效果。激光外表熔覆技術以激光為能源可

2、以實現(xiàn)熱輸入的準確控制同時熔覆溫度高，冷卻速度快，成分控制好，熱影響小。可以得到：組織致密，性能優(yōu)越的涂層。效果：高硬度，準確成分，對基體影響小。固體光滑劑MoS2的運用目的是使熔覆層具有一定的光滑性，起到初始的減摩作用。特殊光滑劑納米金剛石粉末在熔覆層摩擦服役過程中將轉變?yōu)槭珡亩竭_使熔覆層越磨損越光滑的效果。工程進展情況 總體來說，到目前為止實驗進展了三個階段：資料查詢及實驗方案設計未對粉末進展任何處置的初步熔覆實驗對MoS2進展金屬包裹處置后的系列熔覆實驗 不同粘結劑的運用效果 粘結劑類型 涂層效果無水乙醇表面涂層后，涂層粘稠性不大，但定型性很好，整體性尚可，整體呈黑色，并未出現(xiàn)黃色物

3、質浮現(xiàn)，極易干燥，放在室內(nèi)環(huán)境下既可快速干燥，干燥后成固體狀態(tài)，定型很好，但有裂痕，粘結性不好，很松散，稍經(jīng)振動涂層整體就會松散垮掉 環(huán)氧樹脂表面涂層后：涂層很粘稠，整體性極好，整體呈黑色，并未出現(xiàn)黃色物質浮現(xiàn)，放入干燥爐中以70干燥27個小時后仍呈極粘稠狀，與剛涂覆時狀態(tài)相似，稀硅酸鈉溶液表面涂層后：涂層很粘稠，整體性極好，整體呈黑色，并未出現(xiàn)黃色物質浮現(xiàn)，放入干燥爐中以70干燥27個小時后仍呈極粘稠狀，與剛涂覆時狀態(tài)相似， 對熔覆層進展了X射線衍射分析，發(fā)現(xiàn)根本不存在多硫化相，更沒有MoS2的存在，并且有單質Mo的存在。軟質相保管：光滑的保證使得熔覆層內(nèi)含有具有光滑作用的軟質相。起到光滑的

4、作用。MoS2:優(yōu)點，具有光滑性。缺陷：高溫下比較活潑，難以保管。想法：維護處置，使其在高溫過程中得以保管。 包裹可行方法化學鍍：物質外表的自催化作用下經(jīng)控制化學復原法進展金屬堆積的過程 步驟：去油 敏化 活化 化學鍍鍍銅溶液的成分配比鍍鎳溶液的成分配比不同激光功率下激光熔覆過程的景象及熔覆層的表征包裹后 功率熔覆現(xiàn)象及熔覆層表征 600W熔覆過程中熔池穩(wěn)定沒有爆裂現(xiàn)象，無燃燒現(xiàn)象。熔覆層很平整，激光熔覆的道次感很明顯，沒有孔隙，與基體結合很好。800W熔覆過程中熔池穩(wěn)定沒有爆裂現(xiàn)象，無燃燒現(xiàn)象，偶爾出現(xiàn)亮點。熔覆層很平整，激光熔覆的道次感很明顯，沒有孔隙，與基體結合很好僅有個別地方出現(xiàn)孔隙。

5、1000W熔覆過程中熔池穩(wěn)定，出現(xiàn)個別地方輕微爆炸現(xiàn)象。熔覆層很平整，激光熔覆的道次感較明顯，與基體結合很好沒有孔隙。熔覆層表面有一些看似已經(jīng)熔融過的小顆?；蚴切饪追植加诤谏来?邊界周圍存在一些氣孔。1200W熔覆過程中熔池已不穩(wěn)定，出現(xiàn)很強烈的燃燒現(xiàn)象，護目鏡下看到黃色激光下出現(xiàn)類似于紅色的火苗，極其明顯，高度大概有15左右，味道嗆鼻。熔覆層很平整，激光熔覆的道次感不太明顯與基體結合很好沒有孔隙。熔覆層表面有一些看似已經(jīng)熔融過的小顆粒幾乎分布于整個表面不同功率的X射線圖譜對比激光功率的作用1,軟質相的保管從圖中的特征峰不難看出MoS2的變化，只是在600W的功率下存在兩個特征峰，而在80

6、0W的情況下，便排除了MoS2具有相當量的存在的能夠，1000W,1200w時的情況一樣如此。而Mo2O3Mo2S3具有良好的耐磨和光滑性的大致含量變化在800W時到達最大，之后便是減少，直到幾近消逝同時在800W時存在了相當量的WS2具有光滑性而在1000W和1200W時WS2的量逐次減小至很少。激光功率的作用2.功率越高，各種物相分布越均勻。激光功率的作用3.激光功率對外表硬度有影響。600W時硬度HV 1000W時硬度HV熔覆層外表 6.89、292.57 997.14熔覆層上部 1429.47、1325.60 1409.85、1300.96熔覆層中部 1066.34 1268.74結合

7、部熔覆層992.87、1297.34 1069.61、857.32結合部基體 600.47、559.14 443.94、548.47基體 475.77 441.83熔覆層組織激光熔覆層的組織形狀是以胞狀晶和樹枝晶為主，當然也有TiC、WC這些未熔相分布在熔覆層基體中。 階段性結論1 激光熔覆層具有很高的硬度，約在1200HV左右，這是由熔覆層經(jīng)過激光熔覆過程中得到細晶強化，和熔覆層中TiC、WC等硬質相顆粒的存在導致的。2 對MoS2進展敏化活化處置后勝利進展了MoS2外表的化學鍍金屬。使得MoS2得到了維護，為自光滑涂層的得到提供了保證3 激光功率參數(shù)不僅對MoS2的維護有影響，更對熔覆層中

8、不同物相的分布產(chǎn)生決議性影響。激光功率應定在800W時，含硫相比較豐富，熔覆層底部含W相很多，中部含W相曾經(jīng)很少，外表含W相根本消逝。激光功率應定在1200W時，含硫相根本消逝，但不同的物相在熔覆層中分布均勻。4 熔覆層內(nèi)部的S元素在不處于較大對流的前提下，運動不到熔覆層外表，從而不與空氣中氧氣接觸，S元素得到保管從而與其它金屬元素反響生成多種硫化物。經(jīng)費運用情況 到目前為止，經(jīng)費支出總計約4000余元，其中，資料費200元，原資料購置支出2200元，熔覆實驗費支出800元，分析測試費1000元。 博客維護按期提交進度報告，發(fā)表有關實驗日志9篇博客訪問量到達13000人次工程建立存在的問題分析軟質相的保管問題：雖然經(jīng)過化學鍍在低功率下保管了一定的軟質相，但在高功率下，包裹軟質相的金屬會融化，軟質相仍會分解。改良措施在對MoS2的進展了化學鍍后，再對MoS2維護進展后續(xù)處置，可在化學鍍后配合電鍍。由于經(jīng)過化學鍍，MoS2粉末的外表曾經(jīng)具有一層導電物質，徹底抑制了MoS2不導電的問題。所以經(jīng)過化學鍍處置之后，MoS2粉末外表可以電鍍上熔點更高也更耐磨的金屬。這樣會起到更好的維護效果，可以為提高激光功率參數(shù)