文档介绍：山东大学
博士学位论文
半钢轧辊激光熔覆Ti(C<,y>N<,1-y>)增强Fe基复合层的研究
姓名:齐勇田
申请学位级别:博士
专业:材料加工工程
指导教师:邹增大
20090525
摘要激光熔覆技术在轧辊基材表面制备原位自生金属陶瓷复合层,这种熔覆层可以此,本文在以下方面开展了研究工作:率增加,晶粒粗化。随着扫描速度的增大,熔覆层宽度、厚度、熔深减小,形状系数和稀释率也减小,熔覆层晶粒细化,硬度增加,表面粗糙,气孔产生的倾向变大。对本研究采用的自制的合金粉末,当单层单道焊时,预涂层厚度为保す夤β恃撸杷俣任/,通过丙酮稀释的有机粘结剂粘涂在半钢轧辊表面,采用适当表明:激光熔覆铁基金属陶瓷复合层的组织由按罅啃巫床还嬖虻奈榷ㄏ氏体基体中。经鄄欤琓琋≤肴鄹膊慊褰岷辖裘埽哂薪净的相结构,界面无孔洞和其它析出相。半钢轧辊广泛应用于冶金行业的轧机中,由于其工作条件非常恶劣,轧辊的表面上经常会出现磨损和剥落等情况,严重地影响热轧产品的品质和质量,若轧辊只能报废或替换,这将会给企业带来巨大的经济损失。为了修复己报废的铸造合金半钢轧辊,针对这种轧辊的主要失效行为,本文利用实现金属材料与陶瓷材料两优异性能的结合,该领域研究应用前景广阔。鉴于本文选择横流二氧化碳激光束作为热源,利用激光熔覆技术在半钢轧辊表面进行耐磨熔覆层的工艺研究,通过激光功率、扫描速度、光斑直径等三个主要激光熔覆工艺参数对熔覆层几何形状与稀释率的影响,分析了激光熔覆工艺参数对熔覆层质量的作用效果,研究指出:随着激光功率的增加,熔覆层宽度加大,厚度减小,熔深增加,形状系数增大,稀释根据半钢轧辊表层对熔覆层性能的要求,自行研制了匀坌蕴辖鸱勰Q≡馮陶瓷粉与石墨摩尔比为合粉作为陶瓷粉末,以其质量百分数%与基合金粉末机械混合均匀,构成的激光工艺可获得质量良好的熔覆层。然后利用现代分析测试手段、、、对熔覆层组织结构进行了分析,结果,#≤餐槌伞琋。.,窃ね糠壑屑尤氲腡和石墨在激光熔覆过程中通过原位反应合成的新强化相,其尺寸在稚⒎植荚诼依据热力学理论,对隒原位合成,姆从辛巳攘ρХ
析,得出在激光熔覆过程中⑸纸釺纸獬隼吹腫格,而且它们的晶格常数非常接近,因而它们具有很好的互溶性,冷却凝固时行时,褪獵在高温下还会直接发生置换反应,嶂没籘中的部分生成,颗粒相且原位析出。对颗粒增强的铁基熔覆层的耐磨性及其磨损机制进行了研究,结果表明,原位合成的,灾靥岣呷鄹膊愕南晕⒂捕群湍湍バ裕淝炕机制除了第二相弥散强化和细晶强化外,还包括仍K氐墓倘芮炕和马氏体组织强化。在半钢轧辊表面形成含,#颗粒强化的激光熔覆层,在熔覆层的内部易产生平行于熔合线的横向裂纹和沿树枝晶方向的纵向裂纹,特别是当进行多层多道熔覆时,熔覆层的裂纹敏感性增大。熔覆层内部裂纹多起源于熔覆层和裂两种形态。熔覆接头的热影响区未发现有裂纹产生。优化工艺参数可减少熔覆层裂纹的发生倾向,也可在半钢基底母材上熔覆一基梯度过渡层,来减小铁基熔覆层产生裂纹的敏感性。关键词:碳氮化钛;氮化钛;原位合成;激光熔覆子将和石墨畔冉岷希⑸鶾盵不嵬呶路纸獬龅腘原子反应十和街痔沾煽帕2唤鼋峁咕L逍牧⒎骄发生。,倘芊从Γ纬筛春峡帕S仓氏唷5奔す馊鄹步半钢基体结合处,然后向铁基熔覆层的表层扩展,裂纹呈现穿晶断裂和沿晶断山东大学下学博十学位论文鹖
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日期:掣原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:日期:本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版,允许论文被查阅和借阅:本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:
。近年来,随着我国大规模基本建设如京沪高铁、城际列车等工程的开工进行,必将促进对钢特别是优质钢材使用量的增加,而轧辊作为轧机的关键部件,在提高钢材产品品质和生产率方面发挥着举足轻重的作用。轧辊质量的好坏关系在实际轧制过程中,由于轧辊与板料之间的摩擦磨损,轧