材料科學(xué)畢業(yè)論文開題報告

時間：2024-10-04 07:37:25 開題報告我要投稿

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　　開題報告是提高選題質(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)論文開題報告，供大家閱讀參考。

材料科學(xué)畢業(yè)論文開題報告

　　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)外也鮮有報道。因此，開展這方面的研究工作有重要的實(shí)用價值和理論意義。

　　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、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剂扛吖示哂休^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道，國內(nèi)外已有報道出現(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急壤嘘P(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g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(論文)工作進(jìn)度計劃

　　第1周畢業(yè)論文準(zhǔn)備工作，制定工作計劃;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, 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，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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