梯度增强层的原位制备技术及力学性能

目 录1 绪论11.1 研究背景及意义1.2 表面梯度增强层的研究进展1.3 表面梯度增强层的制备现状1.3.1 激光熔覆法1.3.2 离心铸造法1.3.3 等离子喷涂1.3.4 粉末冶金法1.3.5物理化学气相沉积法1.4 碳化铌、碳化钽作为增强体的研究现状1.4.1 TaC增强层的制备、形成机制和性能的研究进展1.4.2 NbC增强层的制备、形成机制和性能的研究进展1.5 存在问题与展望1.6 研究内容和目的2 实验材料与分析方法2.1 实验材料及制备2.1.1 实验材料2.1.2 增强层的制备2.1.3 反应温度的确定2.2 组织形貌的表征和物相结构的分析2.2.1 组织形貌与物相分析2.2.2 碳化物体积分数的测量2.3 力学性能测试2.3.1 硬度2.3.2 弹性模量2.3.3 界面结合性能2.3.4 残余应力测试2.3.5 磨粒磨损的测试2.4 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体系中可能发生的反应及相应的吉布斯自由能函数3.1.4 Fe-C-Nb体系中可能发生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 TaC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3.3 本章小结4. 原位生成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 NbC-Fe梯度复合增强层的组织形貌与物相分析4.2.2 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 薄板基体-原位反应法生成TaC和NbC增强层的优势4.5 本章小结5. 压痕法研究增强层的力学性能和断裂特