反應超音速火焰噴涂TiC-TiB-,2--Ni涂層組織與性能的研究.pdf

1、本文以Ti-B<,4>C-C-Ni為原料，采用反應超音速火焰噴涂技術，制備TiC-TiB<,2>-Ni涂層，并對涂層合成機理、組織及相關性能進行研究。熱力學計算分析表明，自蔓延高溫合成TiC-TiB<,2>-Ni金屬陶瓷過程中的絕熱燃燒溫度隨Ni含量的增加而降低，隨預熱溫度的升高而升高。反應超音速火焰噴涂TiC-TiB<,2>-Ni涂層中除含TiC、TiB<,2>、Ni相外，還含有一定量的Ti(C、N)、TiO<,2>、Ti<,2>O<

2、,3>和NiO相。噴涂粒子經(jīng)歷孕育、飛行反應、碰撞沉積等階段后形成涂層，涂層呈典型的層狀結構。 當TiC/TiB<,2>比例為1/2時，隨Ni含量的增加，涂層組織均勻性增強，夾雜減少，顯微硬度降低，結合強度和耐滑動磨損性能呈先升高后降低的變化趨勢。Ti-B<,4>C之間的反應趨勢明顯大于Ti-C之間的反應趨勢。當Ni含量為40％時，隨著TiC/TiB<,2>比例的增加，涂層組織中的夾雜增多，顯微硬度和結合強度逐漸降低，涂層耐滑動

3、磨損性能下降。TiB<,2>引入到TiC涂層中可以顯著提高涂層的力學性能。Ni含量和TiC/TiB<,2>比例的相互作用對涂層性能影響并不顯著。當Ni含量為40％，TiC/TiB<,2>比例為1/2時，涂層的滑動磨損量和沖蝕磨損量均為最小，分別為16.5mg和76.9 mg。涂層的滑動磨損失效形式主要表現(xiàn)為犁削和脆性剝落。TiC-TiB<,2>增強NiCrBSi涂層的耐滑動磨損性能明顯優(yōu)于NiCrBSi涂層，而略低于NiCr-Cr<,3