梯度过渡复相陶瓷涂层的制备及其耐磨性能研究

摘要

采用幂函数分布形式设计梯度过渡涂层,以Ti-B_4C-C团聚粉和Ni-Al自粘结复合粉的混合物为自蔓延反应火焰喷涂体系,在45号钢基体表面制备了Ti(C_x,N_y)-TiB_2和Ni_mAl_n梯度过渡的复相陶瓷涂层,研究了梯度过渡涂层的组织特点与耐磨性能。研究表明,当梯度指数为1,涂层按6层设计时,涂层为典型的多相非均质结构。Ti(C_x,N_y)-TiB_2复相陶瓷与Ni_mAl_n金属间化合物实现了沿涂层厚度方向的梯度过渡连接。梯度过渡陶瓷涂层的耐磨性是普通45号钢耐磨性的14倍,涂层磨损失效过程受粘着磨损与磨粒磨损共同作用,失效过程中陶瓷相的剥落是涂层磨损的关键环节,涂层中的粘接相、氧化物相和孔隙对涂层磨损有重要影响。