多元高熵合金於熱熔射塗層之研究｜國立清華大學博碩士論文庫

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表

研究生：	黃炳剛 Huang, Ping-Kang
論文名稱：	多元高熵合金於熱熔射塗層之研究 Research of multi-component high -entropy alloys for thermalspray coating
指導教授：	葉均蔚 Yeh, Jien-Wei 孫道中 Shun, Tao-Tsung
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 材料科學工程學系 Materials Science and Engineering
論文出版年：	2003
畢業學年度：	91
語文別：	中文
中文關鍵詞：	多元高熵合金、熱熔射噴塗
外文關鍵詞：	multi-component high -entropy alloys, thermal spray
相關次數：	點閱：3 下載：0
分享至:	分享至facebook 分享至twitter

查詢本校圖書館目錄查詢臺灣博碩士論文知識加值系統勘誤回報

本實驗以AlSiTiCrFeCoNi高熵合金為基礎，設計三種高硬度塗層用高熵合金及一種加WC的高熵合金基複合材料，並與本實驗室先前所設計的三種高熵合金C1、C3、B8作比較。除對硬度、微結構、析出硬化熱處理作一探討外，更對氧化性及磨耗性作定量的評估，以為工業應用之參考。
三種新設計的高熵合金為A1-Mo0.5 (AlSiTiCrFeCoNiMo0.5)、A2-Mo0.5 (AlSiTiCrFeNiMo0.5)及A2-Zr (AlSiTiCrFeNiZr)，鑄造態硬度分別為Hv 933、944、936，而複合合金為40% B8 (AlSi0.2Ti0.2CrFe0.2Co0.6 Ni0.2)＋60% 工業用17Co-WC的複合粉末。B8合金的鑄造態硬度為Hv 880，17Co-WC的燒結態為Hv 1700。

噴塗層皆為析出硬化型，因快速凝固硬化相受到抑制而過飽和，但經500℃~1100℃時效，可回復鑄造狀態的高硬度水平，此特性提供塗層可加工、可熱處理的優點。

A1-Mo0.5、A2-Mo0.5、C1、C3及B8高熵合金塗層皆具有相當好的耐氧化性，可使用至1000℃，但A2-Zr合金極易氧化而剝落，不適合高溫用途。B8＋17Co-WC複合塗層因氧化問題使用溫度不應超過800℃。

A1-Mo0.5、A2-Mo0.5、A2-Zr、C1、C3及B8具有相當好的耐磨性，在等硬度下比商用SUJ2軸承鋼及SKD61模具鋼還優越。而B8＋17Co-WC具有最佳的耐磨耗性，尤其經時效處理後耐磨性更大幅提升，顯示基地B8的硬化有助於耐磨性。

一、前言................................................1
二、文獻回顧............................................3

1 熱熔射塗層技...................................3

1.1 熱熔射塗層製程 ................................3

1.2 熱熔射塗層的披覆機制...........................8

1.3 熱熔射塗層的主要應用..........................16

2 多元高熵合金..................................19

2.1 多元高熵合金的發展背景........................19

2.2 多元高熵合金的特點............................20

2.3 多元高熵合金的研究............................21

三、實驗步驟...........................................23

1 合金選擇......................................23

1.1 初期合金合金配製、熔煉........................23

1.2 硬度量測......................................23

1.3 耐蝕性量測....................................26

1.4 X光繞射分析...................................26

1.5 SEM-EDS微結構觀察及成份分析...................26

1.6 數據綜合分析..................................27

2熱熔射塗層研究......................................27

2.1 熱熔射噴塗粉末製備............................27

2.2 熱熔射噴塗....................................27

2.3 試片含氧量測試................................30

2.4 時效熱處理....................................30

2.5 硬度量測......................................30

2.6 大氣下氧化實驗................................30

2.7 摩耗實驗......................................31

2.8 腐蝕實驗......................................31

2.9 X光繞射分析...................................31

2.10 SEM-EDS微結構觀察及成份分析...................31

四、結果與討論.........................................33

1 合金設計......................................33

1.1 Co對合金系統的影響............................33

1.2 Mo對合金系統的影響............................33

1.3 Zr元素取代Co元素對合金系統之影響..............33

1.4 B元素對合金系統的影響.........................34

1.5 X光繞射曲線...................................37

1.6 SEM-EDS微結構觀察及成份分析...................40

2 熱熔射塗層的研究..............................43

2.1 熔射後塗層的性質及微結構......................43

2.2 熱處理後塗層的性質及微結構....................49

2.3 氧化鋁基板上塗層高溫氧化的觀察................76

2.4 304不鏽鋼基板上的塗層磨耗阻抗.................80

2.5 塗層腐蝕速率量測..............................81

3 塗層特性及綜合評比............................86

五、結論...............................................88

六、參考文獻...........................................90

1. J. Guille, L. Matini and A. Clauss, Proc. Fifith Int. Conf. on Titanium, Munich, P.2973 (1985).
2. J. Subrahmanyan and J. Annapurna, Oxide. Met., 26, 275(1986).
3. H. Mabuchi, T. Asai and Y. Hakayana, Scripta Metall., 23, 685(1989).
4. H. Matsumoto, N. Kamio, T. Sugimoto, T. Irisawa and Kamei, Sixth World Conf. on Titanium, Cannes, paper SU15, P.403(1988).
5. The Superalloys, ed. by Chester T. Simes, Willian C. Hagel, Wiley-Interscience, Chapter 12 (1972).
6. D. W. McKee* and K.L.Luthra, Surface and Coating Technology, 56, 109-117(1993).
7. Habshin Choi, Byounghyun Yoon, Hyungiun Kim, Changhee Lee, Surface and Coating Technology, 150,297-308(2002).
8. 陳家裕，碩士論文，清華大學，中華民國87年6月。
9. Metals Handbook, ed. by David Benjamin, American Society for Metals, OHIO, 6 (1981).
10. Paul Crook, in ASM HANDBOOK, ed. by Scott D. Henry, ASM International, 18 (1992).
11. 酈唯誠，材料會訊，第七卷，第4期，中華民國89年9月。
12. Houben, J.M. PhD Thesis, Technical University of Eindhoven, Holland (1988).
13. The Science and Engineering of Thermal Spray Coating, ed. by Lech Pawlowski, Johe Wiley & Sons (1995)
14. Steffens, H.-D., Drozak, M., and Haumann, D., Thermische Spritzkonferenz, Aachen, Germany, 3-5 March, 366-370 (1993).
15. McPherson, R., Thin Solid Films, 83, 297-310(1981).
16. Sampth, S.m Herman H. Thermal Spraying Conference, London, UK, 4-9 june, Paper 53(1989).
17. Madejski, J., International Journal of Heat and Mass Transfer, 19, 1009-1013(1976a).
18. 曹紀元，科學發展月刊，第29卷，第8期，中華民國90年。
19. Y. M. Chen, Y. H. Su, R. W. Lin and C. Y. A. Tsao, Acta Materialia, 46, 1011 (1998).
20. Y. H. Su and C. Y. A. Taso, Metallurgical & Transactions, 28B, 1249 (1997).
21. 黃國雄，碩士論文，清華大學，中華民國85年6月。
22. 賴高廷，碩士論文，清華大學，中華民國87年6月。
23. 許雲翔，碩士論文，清華大學，中華民國89年6月。
24. 洪育德，碩士論文，清華大學，中華民國90年6月。
25. 童重縉，碩士論文，清華大學，中華民國85年6月。

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

簡易檢索 / 詳目顯示

相關論文