激光重熔Al2O3–TiO2涂層的顯微組織與性能研究.pdf

1、本文采用納米Al2O3和納米TiO2粉末為原料，經(jīng)過再造粒制備可噴涂喂料，并在鈦合金表面利用可噴涂喂料通過等離子噴涂工藝制備納米結(jié)構(gòu)陶瓷涂層，將制備出的噴涂態(tài)涂層進行激光重熔，以此研究了激光重熔前后涂層的顯微組織與性能。
　　采用掃描電鏡(SEM)觀察了重熔前后涂層的顯微組織，射線能量分散譜儀(EDS)進行重熔層的成分測試，X射線衍射分析儀(XRD)檢測材料及涂層物相，顯微硬度計測定涂層的顯微硬度，維氏硬度計壓痕法測試涂層的抗裂紋

2、擴展性能，涂層自動劃痕儀測試涂層的抗劃痕性能。
　　激光重熔后，物相組成及顯微組織發(fā)生變化。經(jīng)過激光重熔工藝處理后，等離子噴涂納米結(jié)構(gòu)Al2O3–TiO2涂層在激光作用下，亞穩(wěn)態(tài)γ-Al2O3向穩(wěn)定態(tài)α-Al2O3轉(zhuǎn)變；另外，仍存在少量TiO2發(fā)生還原失氧，其余的氧化鈦又重新轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石型氧化鈦(Rutile-TiO2)。激光重熔后涂層的主要相成分包括α-Al2O3、Rutile-TiO2、Al2TiO5和Ti3Al相。同時，顯微

3、組織經(jīng)過激光重熔工藝處理后，等離子噴涂涂層所具有的缺陷（層片狀結(jié)構(gòu)、氣孔、微裂紋）得以消除，進而轉(zhuǎn)化成具有致密化、均勻化的微觀組織結(jié)構(gòu)的重熔涂層，并由原本的片狀結(jié)構(gòu)全部轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶和柱狀晶。
　　等離子噴涂涂層的平均維氏硬度值約為基體的2~3倍，而激光重熔涂層平均維氏硬度值比等離子噴涂涂層的平均維氏硬度值高，約為基體的3~4倍。激光重熔前噴涂態(tài)涂層與基體結(jié)合方式是機械結(jié)合，而激光重熔后涂層與基體的結(jié)合方式是冶金結(jié)合。激光重熔后，涂