鋼體表面Mo2NiB2金屬陶瓷涂層的設(shè)計(jì)、制備及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著高新技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)工藝制備的零部件的性能已經(jīng)逐漸不能滿足一些在苛刻工作條件下的使用要求，比如高速、高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕等條件。在這些情況下，零部件通常是從材料的表面開始局部的損壞，最終導(dǎo)致整個(gè)零件的報(bào)廢。在材料上進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫱繉蛹夹g(shù)可以有效提高材料的綜合性能。三元硼化物Mo2NiB2具有很高的熔點(diǎn)和硬度以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性，因而作為耐磨、耐蝕和耐高溫材料有著巨大的潛力和廣闊的應(yīng)用前景，同時(shí)也是理想的金屬涂層材料。但M

2、o2NiB2金屬陶瓷作為塊體材料成本高昂，因此如何在材料表面形成Mo2NiB2金屬陶瓷涂層，并實(shí)現(xiàn)工藝實(shí)用化，具有重要意義。
　　本文首先采用第一性原理計(jì)算軟件VASP以Fe摻雜Mo2NiB2為模型來模擬鋼基體與Mo2NiB2陶瓷涂層界面擴(kuò)散過程，通過計(jì)算Mo2NiB2、Mo2FeB2及Mo2(Ni,Fe)B2的結(jié)合能來預(yù)測(cè)Fe在Mo2NiB2相中擴(kuò)散的可能性。計(jì)算結(jié)果表明，Mo2FeB2相結(jié)合能最大，Mo2NiB2相結(jié)合能最小，

3、Mo2(Ni,Fe)B2相結(jié)合能處于中間，說明鋼基體與Mo2NiB2陶瓷涂層界面處Fe往Mo2NiB2相中置換擴(kuò)散，在理論上是可行的。其次采用真空液相燒結(jié)技術(shù)在鋼基體上（如Q235鋼）上制備Mo2NiB2金屬陶瓷涂層進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)論證。以純鉬粉、鎳粉、硼粉、鉻粉等作為基本原料，以無水乙醇與環(huán)氧樹脂的有機(jī)溶劑作為粘結(jié)劑，在球磨后制成漿料刷涂在鋼基體表面或者進(jìn)行壓制成坯粘附在鋼基體上。通過真空液相燒結(jié)技術(shù)，在鋼基體表面制備了一層厚度可控的Mo2