等離子熔敷MoSi2+TiC增強耐磨抗高溫氧化復合材料涂層組織及性能研究.pdf

1、等離子熔敷技術是近幾十年來逐漸發(fā)展起來的表面改性技術，具有生產效率高、能量轉化效率高、設備造價和維護成本低、操作方便等優(yōu)點，其發(fā)展前景十分廣闊。金屬硅化物MoSi2因其具有高熔點、高彈性模量、適中的密度、較高的硬度、低熱膨脹系數、較高的韌-脆轉變溫度、良好的抗熱震性能和抗高溫氧化性能而常被用作耐磨材料和抗高溫氧化材料。金屬陶瓷TiC因其具有高硬度、高熔點、低密度、良好的耐磨性以及良好的導熱導電性能而常被用作耐磨復合材料的增強相。

2、　　本文分別以Ni-36.3Mo-21.1 Si-4.5C-18.1Ti（wt.％），Ni-27.2Mo-15.8Si-3.4C-13.6Ti（wt.％）和Ni-18.2Mo-10.5Si-2.2C-9.1Ti(wt.％)混合合金粉末為原料，利用直流電弧等離子熔敷技術在Q235基材表面原位合成了以MoSi2和TiC為增強相，以Fe基或Ni基固溶體為主要基體相的耐磨抗高溫氧化復合材料涂層。
　　利用光學顯微鏡、X射線衍射儀、掃描電子

3、顯微鏡和X射線光電子能譜儀分析了等離子熔敷涂層的顯微組織結構及相組成。結果表明:以Ni-36.3Mo-21.1 Si-4.5C-18.1Ti（wt.％）混合合金粉末為原料所制備的涂層的主要組成相為MoSi2、TiC、FeSi2和Ni2Si;以Ni-27.2Mo-15.8Si-3.4C-13.6Ti（wt.％）混合合金粉末為原料所制備的涂層的主要組成相為MoSi2、TiC和γ-(Fe，Ni);以Ni-18.2Mo-10.5 Si-2.2C

4、-9.1Ti（wt.％）混合合金粉末為原料所制備的涂層的主要組成相為MoSi2、TiC和γ-(Ni，Fe)。涂層組織細小且致密，尺寸相對較大的不規(guī)則塊狀初生相MoSi2和小顆粒狀初生相TiC均勻彌散的分布在Fe基或Ni基固溶體基體中，涂層與基材之間呈良好的冶金結合。
　　利用顯微硬度計測試了涂層的硬度梯度分布。結果表明，涂層具有高且均勻的硬度分布，隨著涂層中Ni含量的減少，涂層硬度逐漸升高。
　　利用銷-盤式磨損試驗機測試了

5、涂層的室溫干滑動摩擦磨損性能，結果表明，涂層在室溫干滑動摩擦磨損試驗條件下具有較低的摩擦系數和磨損失重，且載荷對涂層的磨損失重影響較小，意味著涂層在高接觸應力下仍具有優(yōu)異的耐磨性能，其中以Ni-27.2Mo-15.8Si-3.4C-13.6Ti（wt.％）混合合金粉末為原料的等離子熔敷涂層具有最好的耐磨性。
　　利用BFX-12B型箱式電爐測試了涂層的抗高溫氧化性能，結果表明:等離子熔敷復合材料涂層在800℃、1000℃和1150