激光制备WC及原位TiC陶瓷增强复相涂层的开题报告.docx

激光制备WC及原位TiC陶瓷增强复相涂层的开题报告
一、选题背景及研究意义
材料表面的修饰和改性一直是材料科学领域的研究热点。典型的表面修饰技术包括化学方法、物理方法和机械方法等。激光表面处理技术作为一种新兴的表面修饰技术，具有加工精度高、工艺灵活、操作简便、加工速度快等优点，被广泛应用于材料表面改性领域。钨碳合金（WC）及其复合材料因其物理和化学性能优异，被广泛用于高速切削等领域，但磨损性能相对较差。引入TiC（碳化钛）陶瓷作为复相增强材料，可以有效提高WC的磨损性能，但是传统的WC-TiC复合材料的制备方法存在着成分分布不均匀、陶瓷颗粒固定性差等问题。
因此，本文选取激光制备WC及原位TiC陶瓷增强复相涂层作为研究对象，旨在探究其制备过程中的微观机制及材料性能，为材料表面改性技术的发展提供新的思路和方法。
二、研究内容
1.激光制备WC及原位TiC陶瓷增强复相涂层的制备工艺优化。
2.采用扫描电镜（SEM）、X-ray衍射（XRD）等手段对涂层的微观结构进行表征。
3.评估涂层的力学性能和磨损性能。
4.对涂层制备过程中的微观机制进行分析。
三、研究方法
采用激光熔覆（Lasercladding）工艺制备WC及原位TiC陶瓷增强复相涂层，通过SEM、XRD等手段对涂层的微观结构进行表征。通过试验评估涂层的力学性能和磨损性能，并借助有限元模拟方法研究制备过程中的微观机制。
四、预期研究成果
1.成功制备出WC及原位TiC陶瓷增强复相涂层。
2.较为全面地表征涂层的微观结构和性能。
3.分析制备过程中的微观机制，探究涂层的增强机制。
4.为激光表面处理技术及WC-TiC复合材料的发展提供新的思路和方法。
五、研究进度安排
第一年：
1.综合了解激光熔覆技术的研究现状及应用情况，确定本文的研究方向。
2.进行涂层制备工艺的优化实验，制备出不同实验参数下的涂层。
3.通过SEM、XRD等手段对涂层的微观结构进行表征，分析不同实验参数对微观结构的影响。
4.评估涂层的力学性能和磨损性能，探究原位TiC陶瓷对WC性能的影响。
第二年：
1.通过试验分析涂层的增强机制，研究原位形成TiC陶瓷对WC性能的影响。
2.借助有限元模拟方法研究制备过程中的微观机制。
3.进一步优化涂层制备工艺。
第三年：
1.综合分析试验数据，总结提炼涂层制备的优化工艺。
2.论文撰写及答辩准备。
六、参考文献
1.WangY,ZhongM,SunZ,etal.EffectsofWCcontentonmicrostructureandwearresistanceoflaser-claddedWC-CocoatingsonTi-6Al-4V[J].AppliedSurfaceScience,2016,364:122-130.
2.SunYJ,LiuY,WangJJ,etal.AstudyofinterfacestructureandmechanicalpropertiesofTiCp/Ti6Al4Vcompositesproducedbylasercladdingadditivemanufacturing[J].JournalofAlloysandCompounds,2018,764:58-66.
3.GuoY,LiuY,MinX,etal.Effectsoflaserpowerandscanningspeedonmicrostructure,properties,andmechanismofinsituTiC/Fe-basedalloycomposites[J].JournalofAlloysandCompounds,2018,741:83-93.
4.YangJ,LiuY,WangX,etal.Microstructureandwearpropertiesoflaser-claddedinsitusynthesizedTiC/FeNicompositecoatings[J].JournalofAlloysandCompounds,2017,696:948-957.