Ni60A-Cr2O3超音速等離子噴涂涂層組織與性能的研究.pdf

1、本文對Ni60A-Cr2O3超音速等離子噴涂涂層組織與性能進(jìn)行了研究。近年來常在鎳基合金中添加陶瓷材料，如碳化物、氧化物等形成復(fù)合材料來增強(qiáng)鎳基合金涂層的性能，該類型復(fù)合涂層兼具有陶瓷材料的高硬度和鎳基基體的韌性的特性，具有兩者共同的優(yōu)點。本實驗分析Ni60A-Cr2O3復(fù)合涂層和Ni60A涂層組織與性能差異，探究加入不同含量的Cr2O3對Ni60A涂層性能的影響規(guī)律。通過XRD可知復(fù)合涂層的相成分和Ni60A涂層的不同，但不同Cr2O

2、3含量的復(fù)合涂層中相成分基本相同；通過SEM掃描圖片知復(fù)合涂層截面形貌中層狀結(jié)構(gòu)明顯，且Cr2O3相被Ni60A基體包覆緊密。制得的涂層與基體的結(jié)合以機(jī)械結(jié)合為主。硬度測試結(jié)果表明加入Cr2O3后，復(fù)合涂層表面洛氏硬度比Ni60A涂層的洛氏硬度大，隨著Cr2O3含量增加，復(fù)合涂層洛氏硬度先增加后降低，在Cr2O3體積分?jǐn)?shù)為35%時，涂層洛氏硬度最高；復(fù)合涂層截面維氏硬度比Ni60A的高，且Cr2O3體積分?jǐn)?shù)在25%-45%時，復(fù)合涂層的

3、截面維氏硬度相差不多。涂層耐磨實驗表明加入Cr2O3后，復(fù)合涂層的磨損量都比Ni60A涂層的磨損量低，且Cr2O3體積分?jǐn)?shù)在35%時，復(fù)合涂層磨損量最少，比Ni60A涂層的磨損量降低了5倍，表明加入Cr2O3后增強(qiáng)了涂層的耐磨性。從磨損形貌分析， Ni60A涂層磨損以粘著磨損為主，復(fù)合涂層以磨粒磨損為主?？紫堵蕼y定結(jié)果表明復(fù)合涂層的孔隙率都比Ni60A涂層的多，且隨著Cr2O3含量的增加，復(fù)合涂層的孔隙率逐漸增多，結(jié)合涂層硬度、耐磨實驗

4、知孔隙率控制在4.7%以內(nèi)時對涂層的性能影響不大。從失重腐蝕結(jié)果看，復(fù)合涂層的腐蝕速率比Ni60A涂層的快，在HCl溶液和H2SO4溶液中復(fù)合涂層耐蝕性不如Ni60A涂層的好。從電化學(xué)測試看出在H2SO4溶液中，復(fù)合涂層和Ni60A涂層均有鈍化現(xiàn)象，在NaCl溶液中Cl-可以加快對涂層的腐蝕速率。通過各種實驗對比分析可知Cr2O3可以顯著增強(qiáng)Ni60A涂層的耐磨性能，且在Cr2O3體積分?jǐn)?shù)在35%時，復(fù)合涂層的耐磨性能最好。在基體表面噴