高溫超聲深滾噴塗金屬陶瓷塗層的組織結構及其摩擦學性能 趙運才 何揚 9787577202891 【台灣高等教育出版社】

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本書針對噴塗塗層關鍵使用性能——耐磨性，以及后處理工藝中存在的主要問題，將超聲滾壓技術和熱處理技術耦合，對塗層微觀結構實施協同調控，建立起高溫超聲深滾工藝—組織結構—摩擦學性能的系統體系，為製備無微觀缺陷的高性能塗層提供理論支撐和技術指導。

內容簡介
本書針對噴塗塗層關鍵使用性能——耐磨性，以及后處理工藝中存在的主要問題，將超聲滾壓技術和熱處理技術耦合，對塗層微觀結構實施協同調控，建立起高溫超聲深滾工藝—組織結構—摩擦學性能的系統體系，為製備無微觀缺陷的高性能塗層提供理論支撐和技術指導。本書共8章，主要內容包括緒論，高溫超聲深滾對噴塗金屬陶瓷塗層組織形貌的影響，基於響應曲面法的高溫超聲深滾Ni/WC塗層孔隙率工藝擇優，基於正交試驗的溫度輔助超聲滾壓工藝參數優化，高溫超聲深滾溫度、靜壓力、下壓量、主軸轉速對噴塗金屬陶瓷塗層摩擦學性能的影響。噴塗塗層的調控與機械、材料工程等學科密切相關。本書可供從事噴塗塗層調控和性能改善工作的研究人員、大專院校摩擦學及表面工程專業的師生參考。

作者簡介
趙運才，江西理工大學，機電工程學院，教授。江西省機械工程學會理事，江西省機械工程學會摩擦學分會秘書長，江西省機械工程學會摩擦學分會副理事長。

目錄
第1章緒論(1)
1 1引言(1)
1 2熱噴塗技術(2)
1 2 1等離子噴塗技術(3)
1 2 2等離子噴塗的優缺點(3)
1 3熱噴塗金屬陶瓷塗層后處理技術(4)
1 3 1熱處理(4)
1 3 2激光重熔(5)
1 4超聲滾壓強化技術(7)
1 4 1超聲滾壓強化機制(8)
1 4 2超聲滾壓的特點(9)
1 5複合超聲滾壓(10)
第2章高溫超聲深滾對噴塗金屬陶瓷塗層組織形貌的影響(11)
2 1引言(11)
2 2Ni/WC塗層的組織形貌(12)
2 3高溫超聲深滾Ni/WC塗層的表面形貌(13)
2 4高溫超聲深滾Ni/WC塗層的截面形貌(14)
2 5高溫超聲深滾Ni/WC塗層的物相(16)
2 6界面元素分析(18)
2 7本章小結(20)
第3章基於響應曲面法的高溫超聲深滾Ni/WC塗層孔隙率工藝擇優(22)
3 1引言(22)
3 2響應曲面法介紹(22)
3 3試驗設計與數據處理(24)
3 3 1孔隙率響應方程的建立(25)
3 3 2孔隙率模型檢驗及顯著性分析(26)
3 3 3影響孔隙率主要因素的交互影響分析(27)
3 3 4參數優化與驗證(31)
3 4本章小結(31)
第4章基於正交試驗的溫度輔助超聲滾壓工藝參數優化(33)
4 1正交試驗方案(33)
4 2塗層表面粗糙度的正交試驗分析(34)
4 2 1極差分析過程(34)
4 2 2方差分析過程(36)
4 3塗層表面硬度的正交實驗分析(40)
4 3 1極差分析(40)
4 3 2方差分析(41)
4 4塗層表面殘餘應力分析(43)
4 4 1極差分析(43)
4 4 2方差分析(44)
4 5本章小結(46)
第5章高溫超聲深滾溫度對噴塗金屬陶瓷塗層摩擦學性能的影響(47)
5 1溫度對Ni/WC塗層表面粗糙度的影響(47)
5 2溫度對Ni/WC塗層顯微硬度的影響(48)
5 3溫度對Ni/WC塗層表層殘餘應力的影響(50)
5 4孔隙率及孔隙率演變分析(51)
5 5溫度對Ni/WC塗層摩擦學特性的影響(54)
5 5 1摩擦因數(54)
5 5 2磨損量(56)
5 5 3磨損機理(57)
5 5 4耐磨性增強機理(58)
5 6本章小結(60)
第6章高溫超聲深滾靜壓力對噴塗金屬陶瓷塗層摩擦學性能的影響(62)
6 1靜壓力對Ni/WC塗層顯微硬度的影響(62)
6 2高溫超聲深滾靜壓力誘導晶粒細化機理分析(63)
6 3靜壓力對Ni/WC塗層表層殘餘應力的影響(66)
6 4靜壓力對Ni/WC塗層摩擦學特性的影響(71)
6 4 1摩擦因數(71)
6 4 2磨損量(72)
6 4 3磨損機理(73)
6 5本章小結(76)
第7章高溫超聲深滾下壓量對噴塗金屬陶瓷塗層摩擦學性能的影響(77)
7 1下壓量對Ni/WC塗層表面粗糙度的影響(77)
7 2下壓量對Ni/WC塗層顯微硬度的影響(79)
7 3下壓量對Ni/WC塗層表層殘餘應力的影響(80)
7 4高溫超聲深滾Ni/WC塗層組織強化機理(83)
7 4 1細晶強化機理(83)
7 4 2加工硬化機理(85)
7 4 3應力強化機理(86)
7 5下壓量對Ni/WC塗層摩擦學特性的影響(87)
7 5 1摩擦因數(87)
7 5 2磨損量(89)
7 5 3磨損機理(89)
7 6本章小結(92)
第8章高溫超聲深滾主軸轉速對噴塗金屬陶瓷塗層摩擦學性能的影響
(94)
8 1主軸轉速對Ni/WC塗層表面粗糙度的影響(94)
8 2主軸轉速對Ni/WC塗層顯微硬度的影響(95)
8 3主軸轉速對Ni/WC塗層表層殘餘應力的影響(98)
8 4主軸轉速對Ni/WC塗層摩擦學性能的影響(99)
8 4 1摩擦因數與磨損量(99)
8 4 2磨損機理(102)
8 5本章小結(106)
結束語(108)
參考文獻(109)

精彩書摘
略

前言/序言
熱噴塗技術是表面工程中重要的表面技術，是已被列入國家遠景規劃中需要大力發展的先進位造技術。近年來，以WC、Cr3C2、TiC和TiB2等陶瓷作為硬質相，Ni、Co 和 Fe 作為黏結相的熱噴塗金屬陶瓷塗層在國內外得到了廣泛研究和關注，並在航空航天和大型艦艇等高科技領域得到了廣泛應用，是一種十分富有應用前景的塗層。隨著航空航天、核工業和大型艦艇等高科技領域對塗層性能的不斷追求，改變塗層組織或改善對組織進行適當調節的后處理工藝是亟待解決的關鍵問題。本書針對噴塗塗層關鍵使用性能——耐磨性，以及后處理工藝中存在的主要問題，將超聲滾壓技術和熱處理技術耦合，對塗層微觀結構實施協同調控，進一步探索高性能塗層的製備方法。以溫塑性成形和超聲深滾理論為基礎，建立高溫輔助超聲滾壓各工藝參數與塗層孔隙率的二階回歸方程，對不同高溫超聲深滾工藝參數的塗層組織和性能的協同調控機制進行試驗研究，獲得高溫超聲深滾塗層微觀組織結構的演化過程、塗層表層性能強化機制以及塗層摩擦學性能的演變規律，揭示后處理工藝中相關要素與高溫超聲深滾摩擦學性能的內在關聯性，建立起高溫超聲深滾工藝—組織結構—摩擦學性能的系統體系，為製備高性能噴塗塗層提供理論支撐和技術指導。本書密切結合等離子噴塗金屬陶瓷塗層的關鍵使用性能，以及高溫超聲深滾塗層過程中存在的主要問題開展基礎性應用研究，將推進噴塗金屬陶瓷塗層技術的工業化應用進程，滿足航空航天、核工業、大型艦艇和大型礦山冶鍊裝備等高科技領域對高性能塗層的需要，對國民經濟和國防建設具有重要影響。與此同時，本書所涉及的研究內容是再製造工程的重要組成部分，也是江西省重點支持和優先發展綠色製造、節能減排和循環經濟的主要內容之一，對挖掘再製造產業潛力、實現可持續發展具有重要的意義。本書依託「基於高溫超聲深度噴塗金屬陶瓷塗層的界面行為與微晶化形成機制研究」項目成果（項目編號：51965023），特別感謝國家自然科學基金委員會對本書編寫和出版的支持。由於學識所限，加之本書內容涉及機械、材料工程等學科，書中難免有疏漏和不妥之處，敬請讀者批評指正。
趙運才
2023年8月