原位合成TiC-TiB2增強(qiáng)NiAl復(fù)合涂層的研究.pdf

1、傳統(tǒng)金屬材料已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代重工業(yè)領(lǐng)域?qū)C(jī)械零件承受劇烈沖擊及抗磨損的要求，在零件表面熔敷具有高硬度、高耐磨性的涂層成提高化零件性能的重要途徑。本文以Ni粉、Al粉、Ti粉和B4C粉為原料在Q235鋼表面采用原位合成技術(shù)制備了TiC-TiB2增強(qiáng)NiAl復(fù)合涂層。利用X射線衍射儀(XRD)和掃描電鏡(SEM)分析了熔敷層的物相組成和顯微組織，并探討了增強(qiáng)相的形成機(jī)理和長大機(jī)制。通過顯微硬度的測量和磨損試驗(yàn)對熔敷層的表面硬度和磨損性能進(jìn)行

2、了測試，并對熔敷層的耐磨機(jī)制和強(qiáng)化機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　通過實(shí)驗(yàn)研究，確定制備熔敷層較佳工藝。氬弧熔敷涂層的較佳工藝參數(shù)為:熔敷電流設(shè)置為140A左右，預(yù)涂粉末厚度控制在1.0mm左右，熔敷速度控制在7-8mm/s，氬氣流量設(shè)置為6L/min;等離子熔敷的較佳工藝參數(shù)為:熔敷電流設(shè)置為60A，預(yù)敷涂層厚度控制在1.0mm左右，熔敷速度控制在8mm/s，氬氣流量設(shè)置為6L/min。NiAl復(fù)合涂層存在三個(gè)明顯的區(qū)域:涂層、結(jié)合區(qū)和基

3、體。涂層界面干凈無裂紋。涂層與基體呈現(xiàn)良好的冶金結(jié)合。原位合成的TiC-TiB2顆粒呈彌散均勻分布。涂層中長條狀和細(xì)小的短棒狀增強(qiáng)相成分主要是TiB2;不規(guī)則多邊形增強(qiáng)相成分主要是TiC。增強(qiáng)相的形成機(jī)制主要以固態(tài)擴(kuò)散為主。采用氬弧熔敷技術(shù)制備的TiC-TiB2熔敷層硬度最高可達(dá)1700Hv?；瑒?dòng)摩擦試驗(yàn)表明采用氬弧熔敷技術(shù)制備的TiC-TiB2增強(qiáng)NiAl熔敷層的磨損失重約為采用等離子熔敷技術(shù)制備的NiAl涂層的1/8。熔敷層在室溫下