热喷涂技术制备FeAl涂层机械性能比较.pdf

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1、分类号UDC密级——单位代码!Q151≮，、，㈠热喷涂技术制备FeAI涂层机械性能比较～田博涵指导教师高阳职称学位授予单位大连海事大学教授2／一■t、申请学位级别工学硕士学科(专业)材料科学与工程论文完成日期2011年6月答辩日期2011年6月27日答辩委员会主席≮＼～●一广．●·、(MaterialScienceandEngineer)ThesisSupervisor：ProfessorGaoYangJune2011-’'●，?l盔，哆·、l污大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导

2、师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文二热堕途这苤剑备至宝△!途屋扭撼：睦篚出蕉：，_一。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。1H—I学位论文作者签名：污螳次学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许

3、论文被查阅和借阅。本人授权大连海事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，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保不保——年解密后适用本授权书。请在以上方框内打“4”)论文作者签名：顷滔湫导师签名：‰．’乒广1I’A^’●I晦中文摘要摘要Fe．A

4、l系金属间化合物成本低廉，其抗高温氧化、耐热腐蚀性与不锈钢相当，在H2S气氛中甚至优于不锈钢，是极具潜力的高温结构材料。然而，其室温韧性较差且加工成型困难，一定程度上限制了FeAl的工业应用。大量研究表明，利用热喷涂技术在结构材料上喷涂一层FeAl金属间化合物涂层，既能解决其难以加工成型的问题，又能充分发挥其优异的耐蚀、耐磨性能，为FeAI金属间化合物的广泛应用提供了途径。热喷涂的工艺方法有很多种，不同的喷涂工艺在制备涂层方面也各有特点。一般说来，大气等离子喷涂(APS)技术通用性好，热源温度较高；超音速火焰喷涂(HVOF)

5、成本低，具有高速、低温的特点；低压等离子喷涂(LPPS)是在大气等离子喷涂基础上发展起来的，通过熔化液滴在较低的炉体压力下沉积获得涂层，这种喷涂技术能够较多的降低涂层中氧化物含量。目前较少人对这三种喷涂技术制备同一涂层展开研究，从而制约了涂层制备工艺的选择。本文采用以上三种喷涂技术制备FeAl金属间化合物涂层，研究了不同工艺对FeAl涂层显微组织结构、机械性能以及耐蚀性能的影响。结果分析表明：三种FeAI热喷涂涂层中，低压等离子涂层为典型的层状组织，组织致密气孔率低。低压等离子涂层在三种涂层中具有最高的硬度、弹性模量以及最低

6、的断裂韧性；大气等离子涂层为含有黑色氧化物层、孔洞和微裂纹的疏松层状组织，涂层内部的这些缺陷大大降低了涂层的硬度与弹性模量，但在一定程度上能够抑制裂纹尖端的扩展，提高涂层的断裂韧性。超音速涂层为非层状组织，由粉末状颗粒堆叠构成，其组织内粒子扁平化程度最低，同时也表现出三种涂层中最低的机械性能以及耐蚀性能。关键词：FeAI涂层；低压等离子喷涂；弹性模量；断裂韧性▲●，一IA英文摘要ABSTRACTThelowcostintermetalliccompoundFe．A1hasarelativelyhighcorrosionres

7、istanceasstainlesssteelandexhibitsevenhigherresistanceinH2Satmosphere．Itisapotentialconstructionalmaterial，whichCallbeusedunderhightemperature．However，itslowductileandhandlingcharacteristicgreatlylimitedtheapplicationofFeAlmaterialsinsomeway．Lotsofreferencesandrese

8、archesshowthatintermetalliccompoundFeAIcoatingsdepositedbythermalsprayingtechnologycansolvetheproblemandalsoexhibitedgreatcorrosionandwearresista