大功率等离子喷涂Cr2O3涂层组织结构及性能研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目大功率等离子喷涂Cr2O3涂层组织结构及性能研究作者姓名吴振亮学位类别工程硕士指导教师任廷志教授2016年5月万方数据万方数据中图分类号：TG178学校代码：10216UDC：620密级：公开工程硕士学位论文（工程设计型）大功率等离子喷涂Cr2O3涂层组织结构及性能研究硕士研究生：吴振亮导师：任廷志教授副导师：张贵江高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：机械工程所属学院：机械工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学万方数据万方数据ADissertationinMechan

2、icalEngineeringSTUDYONMICROSTRUCTUREANDPROPERTIESOFCr2O3COATINGDEPOSITEDBYHIGHPOWERPLASMASPRAYbyWuZhenliangSupervisor:ProfessorRenTingzhiYanshanUniversityMay,2016万方数据万方数据燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《大功率等离子喷涂Cr2O3涂层组织结构及性能研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注

3、明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《大功率等离子喷涂Cr2O3涂层组织结构及性能研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或

4、其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据万方数据摘要摘要Cr2O3陶瓷涂层具有较高的硬度、较低的摩擦系数、优异的耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性，广泛应用于冶金、能源、交通、轻纺、石化、机械、包装印刷业等领域。本课题利用大功率等离子喷涂设备快速大面积沉积高质量、致密的Cr2O3涂层，在提高生产效率、降低成本的同时制备出高性能且满足实际应用的Cr2O3涂层。采用Metco9M、F4MB和Triplex等三

5、种等离子喷涂设备，在不锈钢基材上制备了Cr2O3陶瓷涂层；利用正交试验和极差优化法对等离子喷涂过程中四种工艺参数，即电弧电流、电弧电压、喷涂距离、送粉量进行了优化，并得到了Metco9M、F4MB和Triplex三种工艺最佳的喷涂参数，并分析了上述四种工艺参数对Cr2O3涂层结合强度的影响机理；通过X射线衍射仪(XRD)对涂层的物相进行了分析，结合扫描电镜(SEM)、金相显微镜对三种工艺所制备的涂层进行了组织结构、微观形貌分析；对三种Cr2O3涂层的显微硬度、结合强度、孔隙率等性能进行了测定；采用UMT摩擦磨损实验机对三种工艺的的涂层进行了摩擦

6、实验。研究结果表明：粉末和涂层相结构一致，均由Cr2O3相组成，喷涂过程中Cr2O3没有发生分解和相变；Triplex工艺制备的Cr2O3涂层组织结构均匀、涂层致密、孔隙和夹杂物最少；与Metco9M、F4MB工艺对比，Triplex工艺制备的涂层显微硬度最高(1647HV0.3)、结合强度最好(37.64MPa)、孔隙率最低(3.82%)，Cr2O3涂层具有较低的摩擦系数(0.25)和较好的耐磨性能；涂层的磨损机理为脆性微观刨削和扁平化粒子的界面脱粘。关键词：等离子喷涂；Cr2O3涂层；Triplex；摩擦磨损I万方数据燕山大学工程硕士学位论

7、文AbstractWithhighhardness,lowfrictioncoefficient,excellentwearresistance,corrosionresistance,hightemperatureresistanceandotherproperties,Cr2O3coatingarewidelyusedinmetallurgy,energy,transportation,textile,petrochemical,machinery,packagingandprinting,etc.Thedirectionofthistop

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