反應(yīng)熱噴涂三元硼化物金屬陶瓷涂層制備工藝及性能研究.pdf

1、本研究分別以Mo-FeB-Fe、Mo-FeB-Fe-Al、Mo-FeB-Fe-TiB2為反應(yīng)體系,經(jīng)聚乙烯醇縮丁醛的乙醇溶液造粒制備噴涂喂料,采用反應(yīng)火焰噴涂和等離子噴涂技術(shù)在Q235鋼表面制備了三元硼化物系金屬陶瓷涂層,并將涂層于1000℃熱處理5h。采用SEM、激光粒度儀、XRD、DSC等測(cè)試技術(shù)研究了反應(yīng)體系粉體和涂層的微觀形貌、物相組成和反應(yīng)機(jī)理,并對(duì)涂層的結(jié)合強(qiáng)度、致密性、抗熱震性能、耐磨損性和耐腐蝕性進(jìn)行研究。結(jié)果表明:以M

2、o、FeB合金和Fe粉為原料,采用固相反應(yīng)燒結(jié)破碎法制備噴涂喂料,制備的Mo2FeB2金屬陶瓷涂層。球磨15h后粉體中有Fe2B生成,900℃燒結(jié)后破碎的噴涂粉末有部分三元硼化物(Mo2FeB2)生成;涂層由占主體的Mo2FeB2和α-Fe相和少量Fe2O3、FeO相及氣孔組成。在涂層和基體的結(jié)合面處,存在由高硬度涂層到低硬度鋼基體的過渡區(qū);涂層的孔隙率為23％,抗熱震次數(shù)可以達(dá)到38次;耐磨粒磨損和粘著磨損的能力分別比基體提高了5.2

3、8倍和5.16倍;在5wt.%H2SO4溶液中的耐蝕性比基體提高了4.89倍,涂層經(jīng)過1000℃真空擴(kuò)散熱處理5h之后,具有更加優(yōu)異的力學(xué)性能。以Mo、FeB合金、Fe和Al粉末為原料,制備的Mo2FeB2/Fe3Al金屬陶瓷涂層是由硬質(zhì)相Mo2FeB2、Fe3Al和Fe基粘結(jié)相及氧化物Al2O3、B2O3、MoO3等組成。涂層的孔隙率為19%,抗熱震次數(shù)為43次,耐磨粒磨損和粘著磨損能力分別比基體提高了3.04倍和4.24倍,在5wt

4、.%H2SO4溶液中的耐蝕性比基體提高了3.02倍;涂層經(jīng)過1000℃真空熱處理5h之后具有更加優(yōu)異的力學(xué)性能。以Mo、Fe、Fe-B合金和TiB2粉為主要原料,通過聚乙烯醇縮丁醛造粒制備噴涂喂料,制備的Mo2FeB2/TiB2復(fù)合陶瓷涂層,是由Mo2FeB2和TiB2硬質(zhì)相,Fe基粘結(jié)相和TiO2、B2O3與Fe的氧化物組成;涂層的抗熱震次數(shù)最高達(dá)到50次,在不同載荷、不同磨損時(shí)間下和不同的腐蝕溶液下,等離子噴涂技術(shù)制備的涂層具有比反