文档介绍：Adissertationsubmitted toZhengzhou University forthedegree ofMaster Study on Preparation andProperties ofZirconia—based Ceramic Coating forAluminum Continuous Casting andRolling Steel Strip ByGuifang Li Supervisor: Guan MaterialsProcessing Engineering School ofMaterials Science andEngineering May 2013 撇刺㈣I㈣942IIItIIILIIULIIUl 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。学位论文作者:孳覆旁日期瓣歹月/目学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者:喜凑吻日期游6月/日摘要摘要 Hazelett连铸连轧工艺具有节能降耗、生效效率高、流程短等优点,Hazelett 连铸连轧生产设备的核心部位为铸机,铸机中由上下两条钢带和金属挡块组成的动模在生产过程中对铝合金液的冷却以及铝合金板带质量起着非常重要的作用,钢带表面的涂层不仅能够有效防止钢带受热不均匀而引起的扭曲变形,又能够为铝合金液提供一不湿表面。本文针对Hazelett钢带涂层使用寿命短、同时需要依赖国外进口,成本较高等问题展开研究,采用国内设备制备出性能优异的钢带涂层,替代国外进口钢带,从而降低生产成本,提高生产效率。本文通过对Hazelett钢带基体及涂层的研究,确定钢带制备工艺为等离子喷涂技术,涂层的陶瓷涂层成分为氧化镁部分稳定氧化锆(MSZ),金属粘结层成分为镍包铝(Ni/.甜),同时对Hazelett涂层的粗糙度、抗热震性能、抗氧化性能、结合强度、铝合金液在涂层表面的铺展性等进行了性能表征。首先采用等离子喷涂技术,.相同的陶瓷层(MSZ)和金属粘结层(Ni/A1)进行了涂层制备实验,并采用描电镜、X射线衍射等手段对涂层的组织形貌及成分进行了分析, 同时对比分析了MSZ涂层与Hazelett涂层的组织形貌和性能。为了进一步提高涂层性能,采用氧化钇部分稳定氧化锆(YSZ)作为陶瓷层,金属粘结层不变, 利用等离子喷涂技术进行了涂层制备实验,同样与Hazelett涂层的组织形貌和性能进行了对比分析,本文最后利用ANSYS软件计算了YSZ涂层不同陶瓷层厚度对热应力的影响。得出的主要结论如下: (1)MSZ涂层和YSZ涂层与Hazelett涂层具有相似的组织形貌,但是涂层表面较Hazelett涂层具有较多的部分熔化区域,部分熔化区域增加了涂层中的孔隙,一定的孔隙可以吸收热震过程中产生的能量,降低应力集中,减缓裂纹萌生和扩展,提高了涂层的抗热震性能。(2)MSZ和YSZ涂层的粗糙度均高于Hazelett涂层,一定的粗糙度可以改善涂层与铝合金液之间的传热条件,对铝合金板带质量具有重要的影响。(3)MSZ涂层与YSZ涂层的横截面与Hazelett涂层相比,致密性较高, 一方面可以有效阻挡外来氧化性气氛对基体的氧化,另一方面可以提高涂层与基体的结合强度。摘要(4)MSZ涂层的抗氧化性能明显优于Hazelett涂层的抗氧化性能;涂层失效前的热震次数由Hazelett涂层的30次提高到58次,提高了93%以上;,%。(5)YSZ涂层的抗氧化性能优于Hazelett涂层的抗氧化性能;涂层失效前的热震次数由Hazelett涂层的30次提高到59次,大约提高了97%;,%。(6)在相同基体和金属粘结层厚度的条件下,在陶瓷层厚度由30um增加到90um过程中,残余热应力中的横向应力、轴向应力以及剪切应力都逐渐增加, 但是对横向应力和轴向应力影响较大,对