毕业答辩总结.ppt

答辩人： 李 伊 学号：11109030111 指导老师： 李 辉 阀门材料表面热喷涂硬质涂层组织与性能研究 概 述 研究目的 试验材料 涂层制备 试验方法 1 2 3 4 试验分析 结论 5 6 1.研究目的 阀门作为工业生产中流体输送系统的主要控制性部件，其作用十分重要。阀门因为经常承受高压、高温等，以及流动介质对阀门表面的磨损和侵蚀，因阀门失效引起的大小事故层出不穷。 2013年6月，吉林宝源丰禽业有限公司发生火灾和液氨爆炸事故，导致120人遇难77人受伤的悲剧发生。调查发现事故原因是阀门发生泄漏，使氨气泄漏出来。 2013年10月，青山区北湖经济开发区内，武钢50万吨煤焦油加工工业萘区域发生火灾，事故原因为阀门损坏导致煤焦油泄漏燃烧。 阀门失效引起事故的原因是： 1.阀门密封性能失效，发生有毒介质的泄漏。 2.阀门在使用过程中产生裂纹或者突然发生断裂。 在工业生产中，介质的泄漏很容易引起生产事故，造成经济损失和人身伤亡。而引起这些事故的主要原因是阀门表面发生失效，如阀门表面发生生锈腐蚀、表面发生磨损引起壳体变薄等。 作为本科学习方向为材料表面处理的学生，我就在考虑能否利用所学知识，对传统阀门材料表面进行热喷涂处理，使其具备优良的耐磨、耐蚀性能，我认为提高阀门材料的表面性能对延长阀门的使用寿命和发挥阀门的功能起到重要的作用。 根据学校的设备条件，我选择利用超音速等离子喷涂试验机（DH-2型）在传统阀门材料表面制备一层硬质涂层。喷涂材料选用氧化锆粉末和镍包铝粉末，因为一般的陶瓷涂层都具有良好的耐磨性、高硬度和优良的耐腐蚀性能。 接下来需要对陶瓷涂层采用不同实验方法，分析其组织与性能，是否能满足使用要求，能否应用到工业上面。 还从成都拿到了一个氧化铝涂层样品，使用了大气等离子喷涂工艺在哈氏C合金表面喷涂了一层硬质涂层。 2.试验材料 试验基体材料选用两种传统的阀门用钢：304不锈钢和 316不锈钢，这样选择的基体比较具有代表性。 在304和316基体上的 喷涂粉末选用氧化锆粉末和镍包铝粉末，因为镍包铝粉末制备的打底层可以提高陶瓷涂层和基体的结合强度。 哈氏C合金表面涂层的制备材料是316L粉末（底涂层）和氧化铝粉末。 304 C Mn P S Si Cr Ni 含量/% ≤0.08 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.030 ≤1.00 18.0~20.0 8.0~11.0 316 C Mn P S Si Cr Ni Mo 含量/% ≤0.08 ≤2.00 ≤0.035 ≤0.030 ≤1.00 16.0~18.0 10.0~14.0 2.00~3.00 哈氏C合金 C Mn P S Si Cr Ni Fe Mo 含量/% ≤0.01 ≤1.00 ≤0.03 ≤0.04 ≤0.08 14.5~16.5 余量 4~7 15.0~17.0 3.涂层制备 预处理（喷砂） 固定试样 预热处理 喷涂NiAl底涂层 喷涂氧化锆涂层 冷却工件 左边为在316不锈钢上制备的陶瓷涂层，右边为在304不锈钢上制备的陶瓷涂层。两种涂层同时喷涂，成分一样，。 4.试验方法 制备出来涂层之后，需要了解涂层的性能和热喷涂的影响： 1.涂层与基体的结合情况，要进行显微组织观察分析； 2.热喷涂后是否改变了基体组织结构，要对基体进行显微组织观察； 3.涂层的相组成成分，因此进行X射线衍射试验； 4.涂层和基体的硬度变化，需要进行硬度测试； 3.涂层的摩擦磨损性能怎么样，要对基体和涂层做摩擦磨损试验； 5.涂层的耐腐蚀性能怎么样，需要进行酸浸泡腐蚀试验； 需要用到的试验设备及仪器： LEICA DMI5000 M型金相显微镜 HVS-1000显微硬度计 XRD-700型X射线衍射仪 HRS-2M型高速往复摩擦试验机 电子天平 带有数据处理软件的计算机 烧杯 量筒 5.试验结果 （1）涂层与基体的结合情况 NiAl涂层与基体之间存在孔隙，结合不致密。NiAl涂层喷涂的不均匀