梯度增强层的原位制备技术及力学性能9787502498481

1 绪论

1.1 表面梯度增强层的研究进展

1.2 表面梯度增强层的制备方法

1.2.1 激光熔覆法

1.2.2 离心铸造法

1.2.3 等离子喷涂

1.2.4 粉末冶金法

1.2.5 物理／化学气相沉积法

1.3 NbC、TaC增强体的研究进展

1.3.1 TaC增强层的制备、形成机制和性能的研究进展

1.3.2 NbC增强层的制备、形成机制和性能的研究进展

1.4 表面梯度增强层的研究趋势与展望

2 原位制备钢铁基表面梯度增强层的组织和结构设计

2.1 基体选择

2.2 增强层的制备

2.2.1 Fe-C-Ta体系反应温度的确定

2.2.2 Fe-C-Nb体系反应温度的确定

2.3 组织形貌的表征和物相结构的分析

2.3.1 组织形貌与物相分析

2.3.2 碳化物体积分数的测量

2.4 力学性能测试

2.4.1 硬度

2.4.2 弹性模量

2.4.3 界面结合性能

2.4.4 残余应力测试

2.4.5 磨粒磨损的测试

2.5 实验技术路线

3 铁基表面TaC、NbC增强层形成的热力学和动力学计算

3.1 铁基表面TaC、NbC增强层的热力学计算

3.1.1 Fe-C-Ta和Fe-C-Nb体系的研究

3.1.2 热力学势函数计算体系吉布斯自由能

3.1.3 Fe-C-Ta体系中的反应及相应的吉布斯自由能函数

3.1.4 Fe-C-Nb体系中的反应及相应的吉布斯自由能函数

3.2 铁基表面TaC、NbC增强层形成的动力学分析

3.2.1 FaC增强层生长的动力学计算

3.2.2 NbC增强层生长的动力学计算

4 原位制备TaC、NbC增强层的组织演变及形成机制

4.1 原位生成TaC增强层的组织演变及界面研究

4.1.1 TaC-Fe梯度复合增强层的组织形貌与物相分析

4.1.2 高体积分数微纳米结构TaC增强层的组织形貌与物相分析

4.1.3 高体积分数微纳米结构TaC增强层的界面特性研究

4.2 原位生成NbC增强层的组织结构

4.2.1 Nb的组织结构及生产机制

4.2.2 NbC-Fe梯度复合增强层的组织形貌与物相分析

4.2.3 高体积分数微纳米结构NbC增强层的组织结构及物相分析

4.3 TaC、NbC增强层的形成过程和机制研究

4.3.1 Nb和Ta在铁基表面形成碳化物增强层时的差异

4.3.2 Fe-C-Ta和Fe-C-Nb两种体系所得增强层形成机制

4.4 原位反应法制备TaC和NhC增强层的优势

5 压痕法研究增强层的力学性能和断裂特性

5.1 高体积分数微纳米结构TaC增强层的力学性能研究

5.1.1 高体积分数微纳米结构Tac增强层的纳米压痕实验

5.1.2 高体积分数微纳米结构Tac增强层的断裂韧性研究

5.1.3 微纳米结构TaC增强层的塑性变形行为

5.2 高体积分数微纳米结构NbC增强层的力学性能研究

5.2.1 高体积分数微纳米结构NbC增强层的弹性模量和纳米压痕硬度

5.2.2 高体积分数微纳米结构NbC截面梯度材料硬度和弹性模量

5.2.3 残余应力测试

5.3 高体积分数微纳米结构NbC增强层断裂韧性的研究

5.3.1 显微压痕实验及裂纹的判定

5.3.2 断裂韧性的测试和计算

6 铁基表面TaC、NbC增强层的磨粒磨损特性研究

6.1 TaC、NbC的磨粒磨损机理

6.2 高体积分数微纳米结构TaC增强层单磨粒磨损行为的研究

6.2.1 高体积分数微纳米结构TaC增强层与基体结合强度

6.2.2 高体积分数微纳米结构TaC增强层的变形及抗刻划机制

6.3 铁基表面TaC-Fe梯度复合增强层两体磨损及磨损机制研究

6.3.1 TaC-Fe梯度复合增强层中不同区域的磨粒磨损性能研究

6.3.2 TaC-Fe梯度复合增强层各区域的磨损机理

6.4 不同载荷下TaC陶瓷层的摩擦磨损性能

6.4.1 摩擦系数及磨损量

6.4.2 磨损面形貌

6.5 不同温度下TaC致密陶瓷层的摩擦磨损性能

6.5.1 温度对摩擦系数的影响

6.5.2 温度对TaC致密陶瓷层磨损量的影响

6.5.3 TaC致密陶瓷层磨损表面形貌

6.6 高体积分数微纳米结构NbC增强层单磨粒磨损行为的研究

6.6.1 高体积分数微纳米结构NbC增强层的划痕

6.6.2 高体积分数微纳米结构NbC增强层与基体结合强度的研究

6.6.3 高体积分数微纳米结构NbC增强层的变形及抗刻划机制

6.6.4 TaC和NbC增强层的磨粒磨损特性的对比

6.7 铁基表面Nhc-Fe梯度增强层两体磨损及磨损机制研究

6.7.1 NbC-Fe梯度增强层中不同区域的磨粒磨损性能研究

6.7.2 NbC-Fe梯度复合增强层各区域的磨损机理

参考文献