钢表面氧乙炔火焰辅助SHS反应辊压制备TiC-Ni涂层

摘要

提出了钢板表面预涂自蔓延材料,采用反应辊压技术制备功能梯度涂层新工艺;建立了计算TiC-Ni功能梯度涂层温度场及应力场的数学模型和涂层结构的物理模型。采用有限元分析软件分析了自蔓延反应喷涂后的辊压过程中残余应力场的分布,对不同辊压速度、温度条件下涂层残余应力场进行了模拟与比较。同时分别对经辊压和不经辊压的情况进行了比较。用金相显微镜观察涂层与基体横截面的形貌。结果表明:辊压能有效缓解涂层的残余应力;涂层的显微组织致密纯净,界面两侧的成分相互扩散,形成了冶金结合的界面。解释了涂层结合机理,它包含了Ti和Ni,Ti和C之间的两级SHS反应和Ni与Fe之间的一个界面扩散反应。反应辊压加工,使试件在熔合区与TiCNi界面间和熔合区与钢基体间都获得了很好的接合。