重熔工艺参数对Ni60涂层硬度与耐磨性的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

磨损失效是工业生产及材料使用寿命最主要的消耗方式之一，通过热喷涂表面涂层技术提高摩擦副表面摩擦磨损性能受到越来越多的关注。作为一种重要的表面处理技术，热喷涂在防腐、耐磨等方面均有出色的表现。

ni60a（nicrbsi）自熔合金粉末由于具有优良的自熔性，粉末的颗粒呈良好的球形，涂层与基体的结合强度较好，在大气、海水、酸、碱中具有良好的耐蚀性；由于b、si元素的加入，使涂层具有较高的硬度和耐磨性；同时，ni60a（nicrbsi）自熔合金粉末广泛适用于火焰喷涂、等离子喷涂和喷焊工艺^[1]，广泛应用于机械零部件表面的防护、修复和再制造。近年来，ni60a（nicrbsi）基涂层在制备方法、性能表征和应用推广等方面都取得了重要进展。研究者在改善 ni60a（nicrbsi）涂层的耐磨性能方面做了许多有意义的研究工作，主要从涂层材料的成分设计、热喷涂工艺以及后处理工艺三个方面开展研究^[2]。本次实验主要针对ni60a（nicrbsi）的热喷涂工艺以及后处理工艺展开研究。

重熔技术包括喷涂和重熔两个过程，这两个过程可以先后进行，也可以同时进行。在喷涂过程中，粉末通过热源的加热，一般以半熔化状态沉 积到工件上。重熔是粉末或喷涂层在工件上的熔融过程。涂层重熔技术消除了喷涂层中的气孔和氧化物夹渣，并与金属基体产生冶金结合，从而大幅度提高致密性和结合强度，使涂层有更优的耐腐蚀、耐磨损和抗冲击性能^[3]。目前，材料学者对等离子堆焊、高频感应重熔和激光重熔等，强化方法处理ni60a涂层进行了广泛的研究，其原理主要是利用离子束、激光束等高能束热源能量集中、瞬间温度升高较快等优点，对涂层进行表面改性和强化处理^[1]。但激光重熔，等离子重熔较火焰喷涂来讲，加热、冷却迅速较快，导致组织不均。所以本次实验主要针对两步法，改变涂层重熔工艺参数研究ni60a（nicrbsi）敷层的硬度、耐磨性等组织特征与性能的影响。获得最佳的重熔工艺参数，为ni60a（nicrbsi）粉末涂层重熔工艺的实际应用提供技术参考，而且可以有效降低重熔技术的成本。

2. 研究的基本内容与方案

（1）研究的基本内容：

利用两步法在低碳钢上制取ni60a（nicrbsi）粉末涂层，再通过改变重熔加热温度、冷却速度，研究重熔工艺参数对ni60a（nicrbsi）0敷层的硬度、耐磨性等组织特征与性能的影响。

（2）研究目标

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需试验材料、仪器和设备。确定技术方案，撰写开题报告。

第4-6周：按照设计方案，学习火焰、等离子喷涂喷焊的工作原理及操作方法，开展火焰喷涂预和重熔预试验（熔覆样品制备、金相观察、hv测试）。

第7-10周：火焰喷涂预和重熔敷层样品制备，金相制备、组织分析、显微硬度、耐磨性测试等。

第11-14周：总结实验数据，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 李振铎,于月光,曾克里,等. 电子束重熔ni60a自熔合金涂层的研究[j]. 矿冶,2003,12(3):52-57.

[2] 徐海峰，肖金坤，张嘎等. 热喷涂 nicrbsi 基耐磨涂层的研究进展[j]. 表面技术. 2016， 45(2):109—119.

[3] 王欣，于荣海. 火焰喷涂ni60 和ni60-wc涂层的组织结构分析[j]. 材料热处理技术，2009, 38(22):108—110.