Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt đến cấu trúc, tính chất của hệ lớp phủ kép nhôm và hợp kim Ni-20Cr trên nền thép

Luận án với mục tiêu nghiên cứu chế tạo ra một hệ lớp phủ mới có khả năng làm việc trong các môi trường khắc nghiệt như vừa chống được mài mòn, ăn mòn và chịu nhiệt, đã lựa chọn hệ lớp phủ kép Al kết hợp với lớp phủ Ni-20Cr, lớp phủ Al ở giữa tiếp giáp nền thép, lớp phủ Ni-20Cr ở trên, kết hợp xử lý ủ nhiệt. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt đến cấu trúc, tính chất của hệ lớp phủ kép nhôm và hợp kim Ni-20Cr trên nền thépBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOVIỆN HÀN LÂMKHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAMHỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ……..….***…………Lý Quốc CườngNGHI£N CøU ¶NH H¦ëNG CñA CHÕ §é Xö Lý NHIÖT §ÕN CÊU TRóC, TÝNHCHÊT CñA HÖ LíP PHñ KÐP NH¤M Vµ HîP KIM Ni-20CrTR£N NÒN THÐPChuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lýMã số: 62440119TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌCHà Nội – 2016Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt NamNgười hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Lê Thu QuýNgười hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS. Phùng Thị Tố HằngPhản biện 1: ................................................................................................................................................................................Phản biện 2: .................................................................................................................................................................................Phản biện 3: ...............................................................................................................................................................................Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp tạiHọc viện Khoa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt NamVào hồigiờ ngàythángCó thể tìm luận án tại:- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ- Thư viện Quốc gia Việt NamnămMỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của luận ánTrong các ngành công nghiệp nặng, các chi tiết máy thường phải làmviệc trong các điều kiện hết sức khắc nghiệt (độ ẩm cao, nhiệt độ cao, môitrường bụi, hóa chất…) dẫn đến các hiện tượng mài mòn, ăn mòn và cuốicùng là phá hủy. Mỗi khi các chi tiết bị mài mòn hoặc ăn mòn thì chi phíđể thay thế là rất lớn, ngoài chi phí về vật liệu vốn đã rất cao thì còn kèmtheo chi phí cho công tháo, lắp, sửa chữa và các thiệt hại khác do dâychuyền sản xuất phải ngừng hoạt động.Những năm gần đây, song song với việc phát triển khoa học công nghệvà các ngành kỹ thuật công nghiệp thì việc đòi hỏi nâng cao chất lượng sảnphẩm và kéo dài tuổi thọ của các chi tiết máy luôn được quan tâm. Đặc biệtđối với các chi tiết máy làm việc trong môi trường khắc nghiệt như chịu ănmòn, mài mòn thì tính chất vật liệu bề mặt chi tiết máy đó được đặt lênhàng đầu. Hiện nay có rất nhiều phương pháp xử lý bề mặt được ứng dụngnhằm đáp ứng các yêu cầu của chi tiết trong các điều kiện làm việc khácnhau. Công nghệ phun phủ và xử lý nhiệt là một trong những phương phápcó thể đáp ứng được yêu cầu làm việc của chi tiết trong điều kiện nói trên.Trong các công nghệ xử lý bề mặt được sử dụng, công nghệ phun phủnhiệt ngày càng được phát triển mở rộng về quy mô, cải thiện về chấtlượng, thể hiện được những tính ưu việt so với các phương pháp xử lý bềmặt khác cả về kỹ thuật và kinh tế. Như chúng ta đã biết, các kim loại Cr,Ni, Al có khả năng chịu nhiệt, chống ăn mòn, chịu mài mòn và có độ bềnkhá cao trong nhiều môi trường hóa chất. Lớp phủ Al thường được biếtđến là lớp phủ chống ăn mòn khí quyển tốt, khả năng chịu nhiệt khá tốt,ngoài ra, khi được xử lý ủ nhiệt Al còn có khả năng khuếch tán vào nềnthép tạo thành các pha liên kim giữa Al và Fe như: Fe3Al, FeAl2, Fe2Al5,Fe3Al, FeAl, các pha liên kim này có độ cứng cao, bền ăn mòn, chịu nhiệttốt. Ngoài khả năng khuếch tán vào thép, Al còn có thể tương tác với cácnguyên tố Ni và Cr tạo thành các liên kim giữa Al – Ni như: AlNi3, Al3Ni5,AlNi, Al3Ni2, Al3Ni; giữa Al – Cr như: AlCr2, Al8Cr5, Al9Cr4, Al11Cr2,Al7Cr là các pha có độ cứng khá cao.Với mục tiêu nghiên cứu chế tạo ra một hệ lớp phủ mới có khả nănglàm việc trong các môi trường khắc nghiệt như vừa chống được mài mòn,ăn mòn và chịu nhiệt, đã lựa chọn hệ lớp phủ kép Al kết hợp với lớp phủNi-20Cr, lớp phủ Al ở giữa tiếp giáp nền thép, lớp phủ Ni-20Cr ở trên, kếthợp xử lý ủ nhiệt.1Với những lý do nêu trên, đề tài luận án “Nghiên cứu ảnh hưởngcủa chế độ xử lý nhiệt đến cấu trúc, tính chất của hệ lớp phủ képnhôm và hợp kim Ni-20Cr trên nền thép” đã được thực hiện.2. Nội dung và mục đích nghiên cứu của luận án* Nội dung nghiên cứu:- Tối ưu chế độ xử lý bề mặt nền thép trước khi phun phủ kim loại bằngphương pháp phun hạt mài corindon.- Tối ưu chế độ phun phủ kim loại Al, Ni-20Cr theo tiêu chí độ xốp thấpnhất bằng công nghệ phun phủ hồ quang điện.- Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ, thời gian ủ đến cấu trúc, tổ chức tế vi của hệlớp phủ kép Al/Ni-20Cr.- Tìm ra được các pha mới hình thành do khuếch tán của các lớp phủ, lớpphủ và thép nền.- Đánh giá các tính chất của hệ lớp phủ kép Al/Ni-20Cr trước và sau khixử lý ủ nhiệt.* Mục đích nghiên cứu:- Chế tạo hệ lớp phủ kép Al/Ni-20Cr có chất lượng cao, có độ xốp thấp,có khả năng bám dính tốt trên nền thép.- Chọn được chế độ xử lý ủ nhiệt phù hợp cho hệ lớp phủ kép Al/Ni-20Cr.- Xác định các tính chất cơ lý của lớp phủ kép Al/Ni-20Cr trước và saukhi xử lý ủ nhiệt: độ cứng, khả năng chống mài mòn, khả năng chống ănmòn.3. Ý nghĩa khoa học và những đóng góp mới của luận án- Chọn được chế độ tạo nhám có giá trị Rz cao nhất: dùng công nghệ phunhạt mài (corindon) cỡ hạt #18, khoảng cách phun 100mm, áp lực khí nén8atm, đạt được độ nhấp nhô bề mặt (độ nhám) trên nền thép C45 là Rz=58,39 µm; trên nền CT3 là Rz= 62,25 µm.- Tối ưu chế độ phun phủ Al và hợp kim Ni-20Cr theo tiêu chí độ xốp nhỏnhất, bằng công nghệ phun phủ hồ quang điện trên thiết bị OSU –Hessler 300A (Đức): chế độ phun Al là P = 4,7 atm, U = 27,5 V, khoảngcách phun L = 200 mm, độ xốp lớp phủ là 13,56%; chế độ phun hợp kimNi-20Cr: P = 3,5 atm, U = 26 V, khoảng cách phun L = 300 mm, độ xốplớp phủ là 10,96%.2- Khả năng bám dính của lớp phủ Al trên nền thép ứng với chế độ phunhạt mài tốt nhất (đối với các mẫu chưa xử lý nhiệt): trên nền thép C45 là14,9 MPa, trên nền thép CT3 là 16,29 MPa. ...