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激光熔覆WC/Ni基梯度复合涂层磨损性能及应力研究的开题报告
开题报告
题目：激光熔覆WC/Ni基梯度复合涂层磨损性能及应力研究
一、选题背景
随着机械加工和工业制造技术的不断发展，利用表面涂层改善材料的磨损性能已成为一种常见且有效的方法。激光熔覆涂层具有高附着强度、低热影响、成膜速度快等优点，已广泛应用于表面涂层技术中。其中，WC/Ni基梯度复合涂层是一种新型涂层，在具有优良磨损性能的同时，还具有较高的硬度、强度和韧性。因此，本研究旨在通过激光熔覆技术制备WC/Ni基梯度复合涂层，研究其磨损性能及应力分布规律，为其应用于工业制造领域提供理论和实验依据。
二、研究内容
1.制备方法：采用激光熔覆技术制备WC/Ni基梯度复合涂层，并对其微观结构和组成进行分析。
2.磨损性能测试：利用磨损试验机对复合涂层进行磨损性能测试，分析复合涂层的磨损机理及规律。
3.应力分布测试：通过应力测试仪对复合涂层进行应力测量，研究其应力分布规律。
4.影响因素分析：通过比较不同制备参数下的涂层性能及应力分布情况，分析制备条件对涂层性能的影响。
三、研究意义
1.确定WC/Ni基梯度复合涂层的磨损机理及机理规律，为相关工业制造领域提供新型涂层应用思路。
2.研究涂层的应力分布规律，为进一步优化涂层结构提供理论依据。
3.分析不同制备参数对涂层性能的影响，为进一步优化涂层制备工艺提供参考。
四、研究方法
1.制备方法：采用激光熔覆技术，在不同温度、速度和功率条件下制备WC/Ni基梯度复合涂层，分析制备参数对涂层性能的影响。
2.磨损性能测试：利用球盘磨损试验机对复合涂层进行磨损实验，同时采用扫描电子显微镜对磨损后的涂层进行观察和分析。
3.应力分布测试：采用X射线衍射仪对涂层进行应力测试。
4.数据分析：通过数据分析软件对实验结果进行分析和处理，得出最终结果。
五、进度安排
本研究计划为期一年，具体进度安排如下：
1.第一季度：文献调研，制备涂层样品。
2.第二季度：磨损性能测试，观察磨损机理。
3.第三季度：应力分布测试，分析应力分布规律。
4.第四季度：数据分析，总结研究结果并撰写论文。
六、参考文献
1.Gao,T.,Zhang,W.,Wang,Y.,&Liu,B.(2020).MicrostructureandwearresistanceofAl2O3/TiCandAl2O3/TiC/ZrO2coatingsonTi-6Al-4Valloybyplasmaspraying.SurfaceandCoatingsTechnology,388,125607.
2.Guo,J.,Zhang,Q.,Ye,X.,Li,S.,Chen,C.,&Wang,Y.(2019).WearresistanceofMoS2/CumultilayercoatingsonmagnesiumalloyAZ31byplasma-enhancedchemicalvapordeposition.SurfaceandCoatingsTechnology,358,1-10.
3.Liu,H.,&Cai,H.(2020).PreparationandwearpropertiesofNi/TiCcompositecoatingsbyanewspraypyrolysisprocess.SurfaceandCoatingsTechnology,393,125823.
4.Miao,H.,Wei,Q.,Zhang,X.,&Wang,H.(2020).TribologicalbehaviorofgradientWCcoatings:EffectofcoatingthicknessandTiinterlayer.InternationalJournalofRefractoryMetalsandHardMaterials,89,105198.
5.Peng,J.,Li,P.,Huang,T.,&Lu,X.(2021).MechanicalpropertiesofWC/Nigradientcoatingsfabricatedbyplasmasprayingandcountergravitysettlingsprayprocess.MaterialsScienceandEngineering:A,806,140725.