热锻模模膛耐热层的材料构成工艺实验研究的开题报告

热锻模模膛耐热层的材料构成工艺实验研究的开题报告一、选题背景随着工业制造水平的不断提高，高温合金材料的应用越来越广泛。热锻模作为其中的一种重要工具，承载着高强度、高温、高压、高速等复杂工况。因此，热锻模的性能对于产品品质和生产效率有着至关重要的影响。其中，模具的寿命和使用效果与模具表面涂层以及涂层的材料有着密切的关系。目前，热锻模的涂层大多采用耐磨涂层、涂覆层等材料，但受制于材料本身的热稳定性和抗氧化能力，外层涂层的寿命仍然有待提高。因此，研究一种具有高温稳定性和抗氧化能力的耐热层，能够大大提高热锻模的使用寿命和生产效率。二、研究目的和意义本研究旨在通过选取具有温度稳定性、化学惰性、抗氧化能力较强的材料，制备一种具有高温稳定性和抗氧化能力的耐热层，并通过对耐热层的性能测试，对其各项性能进行全面的评价。其中，对于涂层的耐氧化能力、高温性能、加工可行性等方面进行深入研究，以期为热锻模的设计和制造提供新思路和技术支持。三、研究内容与方法1.材料选择在常见的高温合金材料中，氧化物陶瓷材料因其化学惰性、热稳定性好、密度大、硬度高等特点，被广泛应用在高温环境下的表面涂层中。因此，我们选用了ZrO2和Al2O3等氧化物陶瓷材料作为耐热层的主要材料。2.耐热层的制备（1）准备涂层材料：对制备涂层的材料进行筛选，粉碎，筛分，烘干等处理，得到精细的粉末原料。（2）涂层制备：涂层的制备采用大气等离子喷涂技术(APT)。首先，将预先准备好的涂层材料在特定条件下进行等离子喷涂，并根据所设计的涂层厚度进行多次喷涂，形成致密的涂层。最后，在所制备的涂层上进行固化处理。3.性能测试采用SEM、XRD、TG、DSC等多种手段对制备的耐热层的结构、表面形貌、热稳定性、氧化性能、机械性能等方面进行全面的测试和评价。四、预期效果本研究旨在制备一种高温稳定性和抗氧化能力强的耐热层，对此我们做以下预期：1.涂层的厚度、组成、结构、机械性能等方面能够达到设计要求，且具有较好的加工可行性。2.可以在高温、高压、高速等极端工况下保持较高的稳定性和使用寿命。3.实验数据表明，所制备的耐热层具有优良的氧化和磨损性能。4.本研究的成果具有一定的理论和应用价值，为热锻模的设计和制造提供新思路和技术支持。五、研究进展目前，我们已经完成了对于ZrO2和Al2O3两种氧化物陶瓷材料的初步筛选，并开始了涂层的制备实验工作。下一步，我们将组织对于涂层的性能测试和评价，并对涂层的结构和组成进行分析和推导，以期获得更丰富详实的实验数据和结论。六、参考文献1.C.Y.Feng,W.H.Hou,J.J.Du,J.Liu,Z.Q.Hu,C.H.Cheng.EffectofAl2O3-TiO2coatingsonhightemperatureoxidationbehaviorof2.25Cr-1Mosteel.JournalofIronandSteelResearch,2014,26(7).2.L.Li,G.L.Li,Z.Y.Li,Q.Yang.PreparationandcharacterizationofZrO2-Al2O3coatings.SurfaceandCoatingsTechnology,2016,292.3.Y.C.Han,Y.X.Ma,D.Sun,B.M.Chen,D.D.Zhang.Microstructureandmechanicalpropertiesofnano-zirconia