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题目:
雅宝题库答案:
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雅宝题库解析:
磨损广泛存在于航空、航天、石油、化工及钢铁、有色金属冶金等机械装备中。它不仅消耗机器运转的能量,还缩短零部件使用寿命,造成很大的经济损失,研究开发具有更高耐磨性能的材料体系及制备技术具有十分重要的理论和实际意义。以形状记忆效应著称的TiNi基金属间化合物合金,不仅具有良好的伪弹性、强韧性、耐蚀及生物相容性等优点,还表现出优异的耐磨性。具有面心立方晶体结构及高硬度(HV700)的Ti2Ni也表现出良好的强度和韧性,因此,TiNi-Ti2Ni双相金属间化合物非常适合作为耐磨涂层的基体材料。B4C,TiB和TiC 陶瓷相由于具有超高硬度、高模量、高抗弯强度、高熔点及热稳定性好等优点,被广泛应用于耐磨材料和高温结构材料中的增强相。利用B4C与Ti金属原位反应生成的TiB和TiC自生颗粒复合增强TiNi-Ti2Ni金属间化合物渴望成为一种性能优异的新型耐磨涂层材料。 本文利用激光熔覆技术,以B4C、Ti粉和Ni粉为原料,在TA15钛合金表面制备出TiB、TiC和B4C多相陶瓷颗粒增强TiNi-Ti2Ni金属间化合物新型耐磨涂层。利用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法分析了涂层的显微组织,在室温干滑动磨损和二体磨粒磨损条件下测试了涂层的耐磨性能,研究了陶瓷相添加对复合涂层显微组织、涂层硬度、室温干滑动磨损和二体磨粒磨损性能和磨损机理的影响,结果表明:1.随着粉末原料中B4C含量的增加,可得到三种类型的激光熔覆涂层,一是不含陶瓷增强相的TiNi-Ti2Ni金属间化合物涂层(1#);二是以原位生成硼化钛-碳化钛为主要增强相的TiNi-Ti2Ni金属间化合物基复合涂层(2#和3#);三是以未完全熔解粗大B4C颗粒和原位生成细小硼化钛-碳化钛颗粒共同增强的TiNi-Ti2Ni金属间化合物基复合涂层(4#和5#)。2.随着B4C含量的增加,原位生成的硼化钛形貌从细小针状、粗大针状到六边形管状和空心管状变化,碳化钛主要呈颗粒状或等轴状,当B4C含量达到一定范围时,出现菊花状的硼化钛-碳化钛共晶。3. 随着B4C含量的增加,激光熔覆硬质陶瓷颗粒增强TiNi-Ti2Ni金属间化合物复合涂层的显微硬度明显提高。4.在室温干滑动磨损试验条件下,激光熔覆硬质陶瓷颗粒增强TiNi-Ti2Ni金属间化合物复合涂层具有优异的耐磨性能,其磨损表面粘附一层磨屑转移层,磨损机制主要为着磨损和轻微的显微切削。5.在二体磨粒磨损试验条件下,激光熔覆硬质陶瓷颗粒增强TiNi-Ti2Ni金属间化合物复合涂层具有优异的耐磨性能,磨损机理主要为轻微的显微切削。由于5#涂层中粗大B4C颗粒在摩擦过程中起到了抵抗尖锐SiC颗粒的第一道防护作用,大大削弱了磨粒对涂层的磨损能力,因此5#涂层虽然韧性不如3#涂层但表现出了更优异的耐磨性。 |
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