材料科學(xué)畢業(yè)論文開(kāi)題報告

　　開(kāi)題報告是提高選題質(zhì)量和水平的重要環(huán)節，它主要說(shuō)明這個(gè)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(kāi)題報告，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(lái)源及選題的依據、意義，課題在理論或實(shí)際應用方面的價(jià)值以及可能達到的水平。

　　3Cr13鋼，是一種常用的馬氏體不銹鋼，3Cr13鋼為我國應用較多的不銹鋼之一。通過(guò)合適的熱處理工藝可充分發(fā)揮該鋼的內在潛力，改善性能，大幅度提高其使用壽命和耐蝕性。近年來(lái)，該鋼的熱處理工藝取得明顯進(jìn)展，但目前應用較為先進(jìn)的等離子表面技術(shù)進(jìn)行表面改性研究較少，國內外也鮮有報道。因此，開(kāi)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、結構性能以及耐腐蝕性進(jìn)行研究。通過(guò)控制滲氮溫度、滲氮時(shí)間以及滲氮時(shí)氮氣與氫氣流量比等工藝參數來(lái)改變表面層的組織結構和性能，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,因為含碳量高故具有較高的強度、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、汽輪機葉片、作刃具、噴嘴、閥座、閥門(mén)/水壓機閥等

　　二、本課題在國內外的研究現狀

　　不同類(lèi)型的鋼的滲氮報道，國內外已有報道出現。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別，表明活化屏滲氮處理可以避免邊緣效應，避免了離子的直接濺射，在試樣表面沉積了細小尺寸的 γ′-Fe4N 和 ε-Fe2~3N 的微小顆粒，但活化屏滲氮在相結構和一些性能方面(硬度、腐蝕性能)與傳統的離子滲氮并無(wú)明顯的區別。

　　謝飛等研究在 510 C 時(shí)進(jìn)行離子滲氮處理對 1Cr18Ni9Ti 奧氏體不銹鋼的結構和性能的影響時(shí)，檢測到鋼中 Cr 元素與 N 元素反應生成化合物 CrN，發(fā)生奧氏體向馬氏體轉變現象，韌性降低，表層生成了 γ′、ε 和 CrN 等相，這與氮氣和氫氣所占比例有關(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重，雖然表面產(chǎn)生很高的硬度

　　三、課題研究的內容擬采取的技術(shù)路線(xiàn)或研究方法

　　1.滲氮前的熱處理

　　采用箱式電阻爐，對試驗進(jìn)行固溶處理。

　　2.滲層的厚度和顯微硬度

　　選取適當的腐蝕劑對滲層截面進(jìn)行，采用光學(xué)顯微鏡微組織進(jìn)行觀(guān)察，采用顯硬度計對滲層截面測試綜合察和硬度測試結果，確定滲層的厚。

　　3.滲層的相結構表征

　　采用XRD方法，對滲層相結構進(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、相結構和耐蝕性以及相同工藝內條件下不同種類(lèi)不銹鋼的滲層、硬度、相結構和耐蝕性。

　　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，找到相關(guān)的腐蝕劑，一一實(shí)驗

　　五、畢業(yè)設計(論文)工作進(jìn)度計劃

　　第1周 畢業(yè)論文準備工作，制定工作計劃;做實(shí)驗前準備

　　第2周 完成科技譯文

　　第3周 畢業(yè)論文準備，完成開(kāi)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，為滲氮做準備

　　第5周 準備滲氮試樣

　　第6周 進(jìn)行滲氮實(shí)驗，撰寫(xiě)緒論部分

　　第7周 進(jìn)行滲氮實(shí)驗，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(xiě)實(shí)驗方法部分

　　第9周 進(jìn)行表面耐腐蝕性能測試

　　第10周 補充實(shí)驗內容，撰寫(xiě)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)驗數據，撰寫(xiě)畢業(yè)論文

　　第13周 整理顯微硬度實(shí)驗數據，撰寫(xiě)畢業(yè)論文

　　第14周 整理極化曲線(xiàn)實(shí)驗數據，撰寫(xiě)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(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構與性能研究[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沉積復合表面強化處理[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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