镁合金表面陶瓷化及工艺性能研究

摘要

在热喷涂过程中，涂层是基于单个粒子的铺展及凝固形成的。大量的单个粒子喷涂到基体上，形成“扁平粒子”，这些扁平粒子相互沉积、叠加形成涂层。然而，由于喷涂条件的不同，扁平粒子的形态有“圆饼状”的粒子形态，有些形成飞溅的“指状”粒子形态，这一过程对涂层的组织结构及结合性能有重要影响。 本试验以抛光和喷砂的镁合金为基体，并在基体温度分别为25℃、150℃、250℃的条件下，用等离子喷枪在基体表面喷涂NiAl粉末，研究熔滴粒子扁平行为及涂层的结合机理。此外，在镁合金基体表面制备陶瓷涂层，借助SEM、XRD等方法分析了陶瓷涂层组织结构及性能。 研究结果表明：随着基体预热温度的升高，粒子中心扁平凝固区域逐渐扩大；NiAl粉末喷涂时很容易熔化镁合金基体表面，形成微区冶金结合，并使基体表面产生凹坑变形，基体粗化，结合强度得到提高：等离子喷涂时作为粘接层的NiAl材料与镁合金基体表面产生冶金结合，同时与表层陶瓷涂层结合良好，涂层经多次热震试验后未发现裂纹、剥离或翘起现象。陶瓷涂层呈典型的层状组织结构，由γ-Al203相及部分α-Al2O3相组成，涂层的硬度可达800-1000HV0.3，涂层在3.5％NaCl溶液中浸泡144小时后表面完好，表明涂层相对于镁合金基体具有良好的耐腐蚀性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1选题背景

1.1.1镁合金性能及应用

1.1.2镁合金目前表面处理方法

1.1.3国内外研究现状

1.2热喷涂技术研究现状

1.2.1热喷涂方法简介

1.2.2等离子喷涂技术特点及应用

1.3涂层形成及影响因素

1.4主要研究内容

第2章试验材料及方法

2.1试验材料

2.2喷涂工艺及过程

2.2.1喷涂设备

2.2.2喷涂工艺

2.3分析测试

2.3.1涂层显微硬度测试

2.3.2涂层的孔隙率测试

2.3.3涂层的结合强度测试

2.3.4浸泡试验

2.3.5涂层抗热震性能实验

2.3.6喷涂粉末及涂层显微组织测试

第3章试验结果分析

3.1涂层显微组织分析

3.1.1粘结层显微组织分析

3.1.2陶瓷涂层显微组织及相结构分析

3.2涂层常规性能分析

3.2.1涂层显微硬度

3.2.2涂层浸泡试验

3.2.3涂层抗热震性能

3.3本章小结

第4章涂层结合性能分析

4.1涂层的结合性能

4.2涂层的形成及粒子扁平化过程

4.2.1热喷涂层的的形成

4.2.2粒子扁平化过程

4.2.3粒子扁平化过程对涂层形成的影响

4.3基体状态对粒子扁平化及结合性能的影响

4.3.1基体表面温度的影响

4.3.2基体粗糙度的影响

4.3.3基体性质的影响

4.3.4基体表面吸附物的影响

4.3.5基体表面氧化层的影响

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢