發(fā)布時間：2020-11-17 17:59

　　 油菜播種機觸土部件旋耕開溝裝置的旋耕刀工作壽命短、可靠性低和作業(yè)條件適應(yīng)性差已成為制約推廣的瓶頸,迫切需要探索應(yīng)用新材料、新工藝在高稻茬、高含水量粘重土壤條件下提高旋耕開溝部件的耐磨性、可靠性與使用性能。低應(yīng)力劃傷式磨粒磨損是旋耕刀等土壤工作部件損傷和失效的主要形式,幾乎都是從表面開始逐漸發(fā)展導(dǎo)致?lián)p傷、破壞,主要受磨料與工件的相對硬度和土壤組成的影響。熱噴涂技術(shù)作為表面工程重要的技術(shù)手段,可在旋耕刀等土壤工作部件表面制備耐磨、耐腐蝕涂層,延長土壤工作部件的使用壽命,實現(xiàn)節(jié)能降耗。本文采用美科LF-HVOF超音速火焰噴涂系統(tǒng),對45鋼和旋耕刀表面噴涂厚約300μm的WC-Ni硬質(zhì)涂層,利用顯微硬度計、X射線衍射儀和場發(fā)射掃描電鏡分別表征硬質(zhì)涂層的硬度、相結(jié)構(gòu)和表面形貌,以65Mn彈簧鋼作為對比材料,利用濕砂橡膠輪磨損試驗測試模擬土壤環(huán)境下旋耕刀具硬質(zhì)涂層的磨料磨損性能。主要結(jié)論如下:(1)硬度測試結(jié)果得到45鋼和旋耕刀表面噴涂WC–Ni硬質(zhì)涂層硬度為1020HV0.3,厚度300μm;通過涂層物相分析,碳化鎢硬質(zhì)顆粒的相結(jié)構(gòu)為WC相與少量WC _(1–X)相,粘結(jié)相鎳為面心立方Ni相,碳化鎢硬質(zhì)顆粒大小為2~10μm,均勻致密,孔隙率為0.8%;旋耕刀表面噴涂硬質(zhì)涂層厚度均勻致密,與45鋼表面噴涂涂層質(zhì)量和性能一致。(2)在濕砂橡膠輪磨損試驗中,當(dāng)隨砂水比由3:1降至3:2、載荷由40N增至110N,WC–12Ni硬質(zhì)涂層的磨損失重在53~80 mg范圍波動,WC–10Ni磨損失重為35~76mg;WC–Ni硬質(zhì)涂層的磨損為粘結(jié)劑磨損導(dǎo)致的硬質(zhì)顆粒局部剝落以及硬質(zhì)顆粒的微量磨損。(3)對比于旋耕刀用65Mn彈簧鋼,WC–Ni硬質(zhì)涂層磨損失重減少至少14倍以上,表明超音速火焰噴涂WC–Ni硬質(zhì)涂層具有更加優(yōu)良的耐磨損性能,可延長旋耕刀具等土壤工作部件的壽命。
【學(xué)位單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S222.3
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 碳化鎢硬質(zhì)涂層
        1.2.1 碳化鎢硬質(zhì)涂層特性
        1.2.2 碳化鎢硬質(zhì)涂層制備方法
        1.2.3 碳化鎢硬質(zhì)涂層應(yīng)用
    1.3 超音速火焰噴涂技術(shù)及應(yīng)用
        1.3.1 超音速火焰噴涂技術(shù)原理
        1.3.2 超音速火焰噴涂技術(shù)應(yīng)用
    1.4 土壤磨料磨損評價方法原理與發(fā)展
        1.4.1 輪式磨損試驗
        1.4.2 模擬臺架試驗
        1.4.3 土槽與田間試驗
    1.5 主要研究內(nèi)容與目的
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 研究目的
第二章 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 基體與對比材料
        2.1.2 噴涂粉末材料
        2.1.3 石英砂
    2.2 超音速火焰噴涂硬質(zhì)合金涂層工藝
        2.2.1 超音速火焰噴涂裝備
        2.2.2 超音速火焰噴涂工藝參數(shù)
        2.2.3 超音速火焰噴涂工藝步驟
    2.3 濕砂橡膠輪磨料磨損試驗
        2.3.1 試驗裝置
        2.3.2 試驗參數(shù)
        2.3.3 試驗步驟
    2.4 表征方法
        2.4.1 表面形貌分析
        2.4.2 X射線衍射分析
        2.4.3 顯微維氏硬度計
    2.5 本章小結(jié)
第三章 超音速火焰噴涂碳化鎢硬質(zhì)涂層特性
    3.1 碳化鎢硬質(zhì)涂層
        3.1.1 涂層孔隙率
        3.1.2 涂層相結(jié)構(gòu)
        3.1.3 涂層表面形貌
        3.1.4 涂層力學(xué)性能
    3.2 旋耕刀具涂層
        3.2.1 橫截面形貌
        3.2.2 力學(xué)性能
    3.3 本章小結(jié)
第四章 超音速火焰噴涂碳化鎢硬質(zhì)涂層磨料磨損性能
    4.1 碳化鎢硬質(zhì)涂層磨損曲線
        4.1.1 砂水比影響
        4.1.2 載荷影響
        4.1.3 磨料粒度影響
    4.2 碳化鎢硬質(zhì)涂層磨損表面形貌分析
        4.2.1 磨損表面宏觀形貌
        4.2.2 砂水比影響
        4.2.3 載荷影響
        4.2.4 磨料粒度影響
    4.3 旋耕刀用65Mn彈簧鋼的磨料磨損性能
        4.3.1 磨損曲線
        4.3.2 表面形貌
    4.4 討論
        4.4.1 碳化鎢硬質(zhì)涂層磨料磨損機制
        4.4.2 碳化鎢硬質(zhì)涂層磨料磨損磨料性能對比分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介

【參考文獻】

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本文編號：2887763