文档介绍：等离子喷涂ZrO2复合涂层抗热震性能的研究
论文报告提交日期学位授予日期
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授予单位名称和地址
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独创性声明
本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研
究成果尽我所知除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他
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已在论文中作了明确的说明并表示了谢意
签名兰硅墨日期丝竺兰生
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签名导师签名
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目前已有很多研究者对Zr02系列涂层在大气环境下的抗热震性能等方面进行
了深入的研究但能否将这种耐高温的热障涂层应用在铸造模具表面承受着
短时接触高温铁水环境的研究很少因此通过试验探讨短时接触高温铁水液
环境下Zr02系列涂层的热震性能具有重要意义
本文利用等离子喷涂技术分别在Q235钢基体上和304不锈钢基体上喷
涂不同厚度的NiCoCrAIY203金属粘结底层和Zr02陶瓷层然后通过热震实验
研究不同基体和不同粘结层厚度对涂层寿命的影响利用扫描电镜观察YSZ涂
衍射分析喷涂态涂层和热震后涂层的物相组成利用EDX分析涂层浸蘸铁水热
产生的热应力提高涂层的结合强度抗热震性性能的基本原理采用等离子
结合强度孔隙率显微硬度等性能进行了测定通过与双层涂层的对比研
究梯度涂层对涂层热震寿命的影响
试验结果表明
在1250℃炉口加热然后空气喷吹冷却的热震条件下以热膨胀系数相对较
低的碳钢为基体的涂层寿命大于以不锈钢为基体的涂层当粘结层厚度小于
909m时涂层热震寿命与粘结层厚度呈显著的正比关系当粘结层厚度大于
909m小于1309m时涂层热震寿命随着粘结层厚度增长变化不再明显当粘
结层厚度大于130I-tm时涂层热震寿命几乎不再随粘结层厚度的增加发生变化
喷涂态Zr02陶瓷层中均匀分布着一些孔隙和裂纹陶瓷层中物相为Zr02
的四方相t-
分Zr02的四方相 t 和立方相 c
不断通过孔隙或原有裂纹联通的方式扩展
通过浸蘸铁水热震试验发现涂层内有大量裂纹产生而且随着热震次数
的增加在陶瓷层局部区域各种方向的裂纹交织在一起试验还发现在浸蘸
铁水热震试验后铁水中元素与陶瓷中元素产生了相互扩散扩散深度大于
都有所提高其中抗热震性能提高了大约20%过渡层的应用缓和了涂层中的
界面成分的突变降低了涂层在热震过程中界面处产生的热应力集中延缓了
北京丁业大学T学硕十论文
界面处贯穿裂纹的产生因此梯度涂层具有更好的抗热震性能
关键词YSZ Zr027%Y203 涂层梯度陶瓷涂层等离子喷涂抗热震性能
ofelementsof
after inmoltenironthermal
Graded
coatingdipping
ofmetalceramicwereusedto
reducethestress inthermal
coatings shock.
generated
the and
thermalshockresistance
improvebondingstrength
were onthe
NiCoCrAlY203一Zr02 surfaceof 5steel
gradedcoatings
prepared Q23 by
andother
plasmaspraythen ofthe
bondingstrengthporosityhardness
properties
were
with thermal
gradedcoatings shock
p