面向再制造的高速电弧喷涂铁基非晶纳米晶涂层制备与表征的任务书.docx

面向再制造的高速电弧喷涂铁基非晶纳米晶涂层制备与表征的任务书
一、研究背景
高速电弧喷涂技术是一种常用的表面修复技术，可以为机械零件提供高硬度、耐磨损的涂层保护，但大多数传统的高速电弧喷涂材料都是金属晶态材料，其性能相对较低。与之相比，铁基非晶合金材料由于具有高硬度、高强度、耐氧化、耐热性能等优点，近年来被广泛研究和应用。然而，由于铁基非晶合金材料在制备过程中缺乏成本效益和难度较高等问题，其制备困难度较大，同时后续加工也较为复杂，因此寻找一种高效且简单的制备方法成为研究的重点。
二、研究目的和意义
本研究旨在探索一种高效且简单的制备铁基非晶纳米晶涂层的方法，并对其进行表征，以提高高速电弧喷涂技术在机械零件表面修复领域的应用效果。具体研究内容和目的包括：
1.探究制备铁基非晶纳米晶涂层的高速电弧喷涂参数；
2.研究制备铁基非晶纳米晶涂层的底材表面处理方法；
3.对所制备的铁基非晶纳米晶涂层进行显微结构、硬度、耐磨损性能等方面的表征。
三、研究内容和方法
本研究的主要内容和研究方法如下：
1.高速电弧喷涂工艺参数优化：采用正交试验法对高速电弧喷涂工艺参数进行优化，包括喷枪距离、喷涂速度、气体流量、电弧电流等参数；
2.底材表面处理方法研究：研究底材表面处理方法对铁基非晶涂层质量的影响，优化表面处理工艺；
3.铁基非晶纳米晶涂层微结构解析：采用透射电子显微镜（TEM）对铁基非晶纳米晶涂层进行微结构分析；
4.铁基非晶纳米晶涂层性能测试：对所制备的铁基非晶纳米晶涂层进行硬度测试、耐磨损测试等性能测试。
四、研究进度安排
本研究计划分为以下三个阶段进行：
第一阶段：文献综述和实验准备（1-2周）
1.查阅相关文献，了解高速电弧喷涂技术的基本原理和应用情况；
2.熟悉实验设备，制定实验方案。
第二阶段：实验操作和数据分析（3-5周）
1.进行高速电弧喷涂实验，优化高速电弧喷涂参数；
2.研究底材表面处理方法，优化表面处理工艺；
3.对所得样品进行显微结构、硬度、耐磨损性能等方面的测试分析。
第三阶段：论文撰写和修改（2-3周）
1.基于实验结果进行论文撰写；
2.对论文进行修改和完善，预备提交。
五、预期成果
本研究预期取得以下成果：
1.探究制备铁基非晶纳米晶涂层的高速电弧喷涂参数；
2.研究制备铁基非晶纳米晶涂层的底材表面处理方法；
3.对所制备的铁基非晶纳米晶涂层进行显微结构、硬度、耐磨损性能等方面的表征；
4.论文一篇。