材料科學(xué)畢業(yè)論文開題報(bào)告

　　開題報(bào)告是提高選題質(zhì)量和水平的重要環(huán)節(jié)，它主要說明這個課題研究的意義以及該課題的可行性，以下是小編搜集整理的材料科學(xué)畢業(yè)論文開題報(bào)告，供大家閱讀參考。

　　題 目：3Cr13鋼等離子體滲氮層表征

　　一、課題的來源及選題的依據(jù)、意義，課題在理論或?qū)嶋H應(yīng)用方面的價(jià)值以及可能達(dá)到的水平。

　　3Cr13鋼，是一種常用的馬氏體不銹鋼，3Cr13鋼為我國應(yīng)用較多的不銹鋼之一。通過合適的熱處理工藝可充分發(fā)揮該鋼的內(nèi)在潛力，改善性能，大幅度提高其使用壽命和耐蝕性。近年來，該鋼的熱處理工藝取得明顯進(jìn)展，但目前應(yīng)用較為先進(jìn)的等離子表面技術(shù)進(jìn)行表面改性研究較少，國內(nèi)外也鮮有報(bào)道。因此，開展這方面的研究工作有重要的實(shí)用價(jià)值和理論意義。

　　本研究利用等離子對3Cr13鋼進(jìn)行氮化處理。對其工藝、組織、結(jié)構(gòu)性能以及耐腐蝕性進(jìn)行研究。通過控制滲氮溫度、滲氮時間以及滲氮時氮?dú)馀c氫氣流量比等工藝參數(shù)來改變表面層的組織結(jié)構(gòu)和性能，采用金相顯微鏡、XRD、顯微硬度計(jì)、電化學(xué)工作站等儀器對試樣進(jìn)行顯微組織、相組織、硬度以及耐腐蝕性等方面進(jìn)行表征測試,因?yàn)楹�碳量高故具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但耐蝕性稍差，用于力學(xué)性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上，如彈簧、汽輪機(jī)葉片、作刃具、噴嘴、閥座、閥門/水壓機(jī)閥等

　　二、本課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀

　　不同類型的鋼的滲氮報(bào)道，國內(nèi)外已有報(bào)道出現(xiàn)。Li 等研究了 42CrMo 鋼采用直流脈沖等離子體滲氮和活化屏滲氮二者的區(qū)別，表明活化屏滲氮處理可以避免邊緣效應(yīng)，避免了離子的直接濺射，在試樣表面沉積了細(xì)小尺寸的 γ′-Fe4N 和 ε-Fe2~3N 的微小顆粒，但活化屏滲氮在相結(jié)構(gòu)和一些性能方面(硬度、腐蝕性能)與傳統(tǒng)的離子滲氮并無明顯的區(qū)別。

　　謝飛等研究在 510 C 時進(jìn)行離子滲氮處理對 1Cr18Ni9Ti 奧氏體不銹鋼的結(jié)構(gòu)和性能的影響時，檢測到鋼中 Cr 元素與 N 元素反應(yīng)生成化合物 CrN，發(fā)生奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，韌性降低，表層生成了 γ′、ε 和 CrN 等相，這與氮?dú)夂蜌錃馑�占比例有關(guān)。不銹鋼的耐磨性與表面化合物相有關(guān)。其耐蝕性下降比較嚴(yán)重，雖然表面產(chǎn)生很高的硬度

　　三、課題研究的內(nèi)容擬采取的技術(shù)路線或研究方法

　　1.滲氮前的熱處理

　　采用箱式電阻爐，對試驗(yàn)進(jìn)行固溶處理。

　　2.滲層的厚度和顯微硬度

　　選取適當(dāng)?shù)母�蝕劑對滲層截面進(jìn)行，采用光學(xué)顯微鏡微組織進(jìn)行觀察，采用顯硬度計(jì)對滲層截面測試綜合察和硬度測試結(jié)果，確定滲層的厚。

　　3.滲層的相結(jié)構(gòu)表征

　　采用XRD方法，對滲層相結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

　　4.滲層的耐蝕性表征

　　采用電化學(xué)工作站，對滲層的耐蝕性進(jìn)行測試。

　　5.對比不同工藝條件下滲層的厚度、硬度、相結(jié)構(gòu)和耐蝕性以及相同工藝內(nèi)條件下不同種類不銹鋼的滲層、硬度、相結(jié)構(gòu)和耐蝕性。

　　四、課題研究中的主要難點(diǎn)以及解決的方法

　　難點(diǎn)：滲層截面的腐蝕

　　解決辦法：查閱相關(guān)文獻(xiàn)，找到相關(guān)的腐蝕劑，一一實(shí)驗(yàn)

　　五、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)度計(jì)劃

　　第1周 畢業(yè)論文準(zhǔn)備工作，制定工作計(jì)劃;做實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

　　第2周 完成科技譯文

　　第3周 畢業(yè)論文準(zhǔn)備，完成開題報(bào)告

　　第4周 對原始試樣進(jìn)行熱處理，對固溶試樣進(jìn)行打磨，為滲氮做準(zhǔn)備

　　第5周 準(zhǔn)備滲氮試樣

　　第6周 進(jìn)行滲氮實(shí)驗(yàn)，撰寫緒論部分

　　第7周 進(jìn)行滲氮實(shí)驗(yàn)，并對已完成的滲氮試樣進(jìn)行XRD測試

　　第8周 對滲氮試樣的滲層進(jìn)行腐蝕，測定表面性能，撰寫實(shí)驗(yàn)方法部分

　　第9周 進(jìn)行表面耐腐蝕性能測試

　　第10周 補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，撰寫畢業(yè)論文

　　第11周 畢業(yè)論文中期檢查

　　第12周 整理顯微組織實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫畢業(yè)論文

　　第13周 整理顯微硬度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫畢業(yè)論文

　　第14周 整理極化曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫畢業(yè)論文

　　第15周 畢業(yè)論文修改

　　第16周 畢業(yè)論文評閱，畢業(yè)論文修改

　　第17周 畢業(yè)論文答辯，畢業(yè)論文修改

　　第18周 整理畢業(yè)論文材料。

　　六.主要參考文獻(xiàn)(或資料)

　　[1]Li Y, Wang L, Shen L, et al. Plasma nitriding of 42CrMo low alloy steels at anodic or cathodic potentials[J]. Surface and Coatings Technology, 2010,204(15): 2337-2342.

　　[2] 謝飛. 奧氏體不銹鋼離子滲氮層相結(jié)構(gòu)與性能研究[J]. 江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào), 2004, 16(3): 1-4.

　　[3] 劉洪喜, 湯寶寅, 王浪平, 等. 2Cr13 鋼的全方位離子注入與離子束增強(qiáng)沉積復(fù)合表面強(qiáng)化處理[J]. 航空材料學(xué)報(bào)，2005, 25(2): 32-37

　　[4] Fattah M, Mahboubi F. Comparison of ferritic and austenitic plasma nitriding and nitrocarburizing behavior of AISI 4140 low alloy steel[J]. Materials and Design, 2010, 31(8): 3915-3921.

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