TC4钛合金表面等离子熔覆Ni60涂层的性能

摘要

以等离子熔覆方式在TC4钛合金表面制备Ni60熔覆层,通过X射线衍射、扫描电镜和显微硬度测试等方法分析Ni60熔覆层凝固组织、成分及硬度的关系。结果表明:在Ni60粉末熔覆层中,由基底依次凝固生长柱晶、枝晶、等轴晶和共晶组织,在柱晶及枝晶主干等部位,Ti优先选择固溶N/O元素,将其他合金元素排挤到后凝固的等轴晶区,在最后凝固区形成富含Ni的共晶组织。熔覆层中先凝固的柱晶及枝晶区,一次时效(600℃/1 h)后获得的强化效果最佳;而后凝固的等轴晶区与共晶区,富含多种合金元素,经三次时效后,表面等轴晶区硬度强化效果依次递增,最终硬度可达800 HV。与TC4钛合金相比,Ni60熔覆层具有更优异的耐磨性和耐蚀性,三次时效后的Ni60涂层磨损失重从0.0574 g降至0.0171 g,耐磨性提高约3倍。