高速電弧噴涂Fe-Al-Cr-,3-C-,2-復(fù)合涂層高溫性能研究及應(yīng)用.pdf

1、本文采用Fe包Al、Cr<,3>C<,2>粉芯絲材,結(jié)合HVAS技術(shù)制備Fe-Al/Cr<,3>C<,2>金屬間化合物復(fù)合涂層,實(shí)現(xiàn)了金屬間化合物復(fù)合涂層制備與成形一體化.對(duì)復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度和硬度進(jìn)行了測(cè)試,用涂鹽熱腐蝕的方法對(duì)涂層的耐高溫腐蝕性能進(jìn)行了研究,并對(duì)涂層的高溫沖蝕和磨損性能進(jìn)行了探究.運(yùn)用透射電子顯微鏡(TEM)結(jié)合掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、能譜儀(EDAX)等現(xiàn)代分析手段研究了高速電弧噴涂Fe-

2、Al/Cr<,3>C<,2>復(fù)合涂層的微觀結(jié)構(gòu),探討了涂層在高溫下的沖蝕、腐蝕和磨損機(jī)理,為這種金屬間化合物復(fù)合涂層的工業(yè)應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ).本研究獲得的主要成果如下:首次研制出了工藝性良好的Fe包Al、Cr<,3>C<,2>粉芯絲材,使用高速電弧噴涂技術(shù),利用噴涂的快速冶金過(guò)程機(jī)理成功制備出了具有良好性能的Fe-Al/Cr<,3>C<,2>復(fù)合涂層.首次對(duì)高速電弧噴涂Fe-Al/Cr<,3>C<,2>復(fù)合涂層的高溫性能進(jìn)行了深入和綜合

3、的研究,明確了高速電弧噴涂Fe-Al/Cr<,3>C<,2>復(fù)合涂層的高溫性能與氧化的關(guān)系機(jī)理.發(fā)現(xiàn)添加了Cr<,3>C<,2>增強(qiáng)相的鐵鋁涂層在450℃﹑650℃﹑800℃下的涂鹽抗熱腐蝕性能明顯優(yōu)于基體和其他鐵鋁涂層.發(fā)現(xiàn)高速電弧噴涂Fe-Al/Cr<,3>C<,2>復(fù)合涂層的沖蝕特性在常溫下為脆性沖蝕,在450℃時(shí),轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷叵碌乃苄詻_蝕.沖蝕角度和溫度對(duì)涂層的耐沖蝕性能有較大影響,并和涂層沖蝕機(jī)理密切相關(guān).對(duì)高速電弧噴涂Fe-A

4、l/Cr<,3>C<,2>涂層在T11和THT07-135試驗(yàn)機(jī)上的實(shí)驗(yàn)表明:在常溫和高溫下,隨著載荷的增加,涂層表面的磨痕增寬,摩擦系數(shù)減小,磨損率降低,在磨痕處的氧化物和燒結(jié)增多.對(duì)高速電弧噴涂Fe-Al/Cr<,3>C<,2>涂層在不同溫度下的實(shí)驗(yàn)表明,隨著溫度的升高,涂層的抗磨損性能在常溫到550℃之間變化不大,當(dāng)溫度高于550℃以后,涂層的抗磨損性能提高.涂層在常溫磨損的開(kāi)始階段存在"跑合"期,隨后趨于穩(wěn)定;在高溫下的跑合期則