粉體粒度對(duì)超音速等離子噴涂高鋁青銅組織性能的影響.pdf

1、傳統(tǒng)大氣等離子噴涂工藝簡單、生產(chǎn)效率高，已廣泛應(yīng)用于表面工程領(lǐng)域的各個(gè)方面。但傳統(tǒng)大氣等離子噴涂層界面結(jié)合弱、強(qiáng)度低，面對(duì)要求日益苛刻的工作環(huán)境，其應(yīng)用受到了很大限制。于是興起了冷噴涂、爆炸噴涂、超音速等離子噴涂等方法。超音速等離子噴涂作為針對(duì)常規(guī)等離子噴涂的些許不足之處而發(fā)展的一種新型噴涂技術(shù)，具有射流溫度高、速度高等特點(diǎn)，使得超音速等離子噴涂工藝對(duì)制備溫度敏感的陶瓷涂層具有明顯優(yōu)勢(shì)，在制備易氧化涂層方面也有了新的進(jìn)展。人們對(duì)噴涂過程

2、中粒子的飛行狀態(tài)、涂層的結(jié)合機(jī)理等進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)超音速等離子噴涂層具有明顯優(yōu)于大氣等離子噴涂的優(yōu)勢(shì)。
　　課題組制備出一種鋁含量超過Cu-Al二元合金共析點(diǎn)（11.8wt％）的高鋁青銅，并在合金中加入Ni、Co、Mn等微量元素來提高合金的性能。通過研究發(fā)現(xiàn):該合金組織結(jié)構(gòu)致密，物理、機(jī)械等各項(xiàng)性能與過去的鋁青銅相比都有了一定程度的提高。為了擴(kuò)大該材料的適用范圍，提高其利用率，采用氣霧化法將該合金制備成合金粉體，利用篩分法得到不同

3、粒度的粉體材料。對(duì)粉體形貌、性能進(jìn)行分析測(cè)試，發(fā)現(xiàn)-400目粉體顆粒形狀規(guī)則，球形度高，性能良好。
　　選取四種不同粒度的高鋁青銅粉體運(yùn)用超音速等離子噴涂工藝在45號(hào)鋼表面制備了噴涂層。采用光學(xué)顯微鏡(Optical Microscope)、電子探針顯微分析儀(EPMA)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等設(shè)備對(duì)四種不同粒度的高鋁青銅合金涂層的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察分析，并利用Image-Pro Plus、Jade、Or

4、ingin等軟件對(duì)涂層的孔隙率、物相組成等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:不同粒度的涂層均呈現(xiàn)層流狀現(xiàn)象，這是熱噴涂涂層組織的典型特征，高速飛行的熔融粒子在與基體表面或涂層相互撞擊成扁平狀，扁平狀粒子凝固后形成了層流狀結(jié)構(gòu)。涂層與基體是以機(jī)械結(jié)合為主。粗粉制備的涂層孔洞較多，且孔洞尺寸較大。隨著粉體粒徑的變小，涂層的孔隙率和孔洞尺寸都出現(xiàn)了逐漸降低的趨勢(shì)。隨著粉體粒度的減小，涂層的層流狀組織結(jié)構(gòu)也越來越明顯。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)涂層的主要物相為α+