等离子熔敷ticγ-ni耐磨抗冲击复合材料涂层组织及性能稳定性研究

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1、学校代码：密级：公开硕士专业学位论文等离子溶敷耐磨抗冲击复合材料涂层组织及性能稳定性研究作者姓名韩云龙工程领域机械工程指导教师刘元富副教授培养院系机械与电子控制工程学院二零一五年六月硕士专业学位论文等离子熔敷耐磨抗冲击复合材料涂层组织及性能稳定性研究作者：韩云龙导师：刘元富副教授北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合

2、作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签字曰期：年月■曰签字日期年月上日学校代码：公开：密级北京交通大学硕士专业学位论文等离子熔敷耐磨抗冲击复合材料涂层组织及性能稳定性研宄作者姓名：韩云龙学号：导师姓名：刘元富职称：副教授工程硕士专业领域：机械工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢在交大六年的学习生活即将结束，心中满是感慨与激动，从今以后我们将带着北交大的烙印，奔赴祖国的天南海北，为祖国的建设贡献自己的力量。母校给予我们的教诲，也将伴随着我们一生，影响着我们的一言一行。在论文即将完成之际，我要对向我提供过帮助的人表示最真挚的感谢。首先要感谢我的

3、导师刘元富老师，刘老师渊博的学识底蕴，踏实严谨的工作作风，丰富扎实的实践经验深深的震撼了我，为我在学习中指明了方向，树立了榜样；而刘老师低调朴实的处世态度，真诚热情的待人之道，更是为我今后的为人处世树立了榜样。刘老师从论文的选题、试验的设计，到论文的修改都事无巨细的亲力亲为，才确保我的论文顺利完成。然后要感谢学院在学习和生活中给予过帮助的老师们，你们用细致的工作和精彩的授课使我在学校有丰富多彩的生活，并掌握了必备的专业知识。感谢中央民族大学张谷令教授、李江南同学在射线衍射分析试验过程中提供的便利，感谢我的同门吕汉勋在试验过程中的大力帮助和支持。感谢清华大学摩擦学国家重点实验室的杨文言老师和王

4、蓉老师在扫描电子显微镜试验中提供的便利，感谢张宝祥同学在电镜实验操作过程中给予的热情帮助和耐心指导。感谢孙广宝师弟试验中的热情帮助和陪伴。感谢李荣华老师、熊彬同学以及所有关心和帮助我的同学和朋友们。北京交通大学硕士专业学位论文摘要摘要煤炭在国民经济中占有极其重要的战略地位，近段时期内，我国以煤炭为主的能源结构不会发生根本性改变。采煤机截齿是安装在采煤机最前端用来切割煤层的工具，提高采煤机截齿的耐磨性将对整个采煤行业产生深远的影响。等离子熔敷技术具有生产效率高、操作方便、设备成本低等一系列优点。金属陶瓷硬度高，熔点高，密度低且耐磨性能优异；与有很好的润湿性，基固溶体耐热、耐蚀及强钥性优异。本文

5、分别选取、、和；混合合金粉末为原料，采用等离子熔敷技术在基材表面制备了以为增强相，以固溶体为主要基体相的耐磨抗冲击复合材料涂层。对各涂层与截齿采用相同热处理工艺，利用、、以及分析了等离子熔敷复合材料涂层以及热处理后涂层的显微组织结构以及主要相组成。结果表明：以混合合金粉末为原料制备的涂层主要组成相为金属陶瓷相和固溶体，另外有少量未参加反应的石墨颗粒；以混合合金粉末为原料制备的涂层，以混合合金粉末为原料制备的涂层及以混合合金粉末为原料制备的涂层三种涂层的主要组成相均为金属陶瓷相和，固溶体，另外有部分未参加反应石墨颗粒，但各组成相的含量及形貌各不相同；所有涂层经热处理后无新相生成，表明涂层具有良

6、好的高温组织稳定性。涂层与基材之间形成了良好的冶金结合，组织细小，具有典型的快速凝固特征，高硬度的深灰色初生相弥散分布在以强韧性良好的丫，固溶体为主的基体相中。利用显微硬度计测试了各涂层热处理前、后的显微硬度梯度分布，结果表明，热处理前、后涂层均具有比齿体材料更高的硬度分布，不同涂层之间，随着含量的增加硬度逐渐降低；同一涂层内，由涂层表面至结合区硬度逐渐降低；所有涂层经热处理后硬度略有下降。利用销盘式磨损试验机测试了各涂层热处理前、后的室温干滑动摩擦磨损性能，结果表明：在室温干滑动摩擦磨损试验条件下，各涂层较齿体材料拥有更少的磨损失重和较低的摩擦系数，且涂层、、的磨损失重对载荷不敏感。涂层随

7、着含量的增加，耐磨性逐渐下降；所有涂层经热处理后硬度略有下降；考虑到涂层中微裂纹的存在以及采煤机截齿高磨损强冲击的工况，涂层为最佳选择。关键词：采煤机截齿；等离子熔敷；耐磨性；涂层北京交通大学硕士专业学位论文，—，，北京交通大学硕士专业学位论文：北京交通大学硕士专业学位论文录目录■躲引言研宄现状国内外截齿研宄现状采煤机截齿结构及工作原理采煤机截齿的失效形式及原因提高采煤机截齿使用寿命的手段等离子熔敷技术等离子