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《電弧噴涂制備金屬基陶瓷復合涂層及其性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要陶瓷涂層具有較大的發(fā)展前景,將其耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等特性與金屬材料的強韌性、可加工性、導電導熱等結合起來,在航空航天、能源、電子、材料等高科技領域會有廣泛的應用前景。當前制備陶瓷涂層的方法很多,主要有化學氣相沉積、物理氣相沉積、脈沖電極沉積和熱噴涂方法,熱噴涂方法占了很大比例,其中采用電弧噴涂的方法制備金屬基陶瓷復合涂層,粉芯線材調節(jié)成分簡單,價格低廉,克服了HVOF和等離子噴涂成本高,不易現(xiàn)場操作的不足。本文制備了含碳化物、氧化物和納米改性粉末的粉芯線材,并對電弧噴涂陶瓷復合涂層的性能進行了較系統(tǒng)深入地研究。
2、通過測試涂層的表面洛氏硬度、結合強度、高溫氧化性能、磨粒磨損性能、熱震性能和孔隙率,以及對涂層進行光學顯微、X射線衍射分析,研究了粉芯線材組成對涂層性能的影響,結果表明:(1)電弧噴涂含Cr3C2+Ni的粉芯線材,當Ni含量在25%時涂層結合強度最高,達48MPa,但經x射線衍射噴涂層中沒有Cr3C2陶瓷相。(2)電弧噴涂含A1203、Ti02的粉芯線材,Ti02可以提高涂層的致密度、結合強度,隨著NiCr-Cr3C2的加入,涂層表面洛氏硬度HR30N由45增加到62,并且經x射線衍射涂層中含有m203和Ti02陶瓷相
3、。(3)本文最后電弧噴涂含納米顆?;姆坌揪€材,并與常規(guī)涂層進行了對比,發(fā)現(xiàn)添加納米顆?;耐繉拥谋砻媛迨嫌捕茸兓淮?,但涂層的結合強度是常規(guī)涂層的1.5倍。(4)采用SpmyWatch對電弧噴涂過程中粒子的行為進行了測試,發(fā)現(xiàn)噴涂過程中,粒子溫度在1600-2800"C之間,粒子速度最高可達325m/s,這為更好的解釋電弧噴涂納米改性陶瓷復合涂層性能的提高提供了依據。關鍵詞電弧噴涂;陶瓷復合涂層;涂層特性;納米改性AbstractCeramiccoa血gisofgreatdevelopmentprospect.Cer
4、amiccoatingshowsaextensiveapplicationsinmanyhightechnologyfieldsincludingaviation、spaceflight、energy、electron、materialsereifwecombineitswear、hightemperatureoxidationandcorrosionresistance、而tllductility、workability、conductionandheatconductionofmetalmamfiM.Atprese
5、nt,mainpreparationmethodsforceramiccoatinghavebeencommonlyused,chemicalvapordeposition(CVD),physicalvapordeposition(PVD),impulseelectrodedeposmonandthermalspraying.Thermalsprayingisanimportantsurfaceengineeringtechnology.Arcsprayingisabranchofthermalsprayingteel
6、mologiesandhastheadvantagesof、Ⅳidescopeofadjustingchemicalcompositions,lowprice,convenienceoffield—work,compared謝mplasmasprayingandHVOEThispaperstudiedonpropertiesofcarbideceramiccompositecoatings,oxidecompositecoatingsandnanostructumdcoatings.SurfaceRockwellhar
7、dness、bondingstrength、hightemperatureoxidation、wear、themalshockandporosityofthecoatingsweretested.ThemicrostructureofarcsprayedceramiccompositecoatingsWasinvestigatedbyX-ray(XRD),micrographs,scanningelectronmicroscopy(SEM)andenergyspectrum.Theeffectsofcompositio
8、nincoredwireonpropertiesofthecoatingsWasstudied。Theresultsshowed:(1)WhencontainningCr3C2+Nicoredwiresweresprayed.themaxbondingstrengthofthecoatingV船48MPawithaoptimalN