激光熔覆與等離子噴涂制備Ti-Al及TiN涂層的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)上對(duì)材料性能的要求越來(lái)越高，對(duì)金屬間化合物以及陶瓷相的關(guān)注越來(lái)越多，它們以優(yōu)良的性能被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。模具鋼由于有耐磨損、耐高溫等要求而需進(jìn)行表面處理。本文主要研究利用激光熔覆和等離子噴涂工藝在鋼表面制備Ti-Al以及TiN涂層，達(dá)到在提高材料性能的同時(shí)降低成本的目的。
　　本文首先采用機(jī)械球磨制備Ti-Al和Ti的球磨粉末，再采用DTA、XRD、SEM分析方法研究了球磨粉體的組織結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：隨著球

2、磨過(guò)程的進(jìn)行，粉末顆粒細(xì)化，過(guò)程中無(wú)金屬間化合物形成。
　　然后采用激光熔覆和等離子噴涂工藝在Q235鋼基體表面制備Ti-Al涂層和TiN涂層，采用X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)對(duì)涂層物相和組織分別進(jìn)行分析，結(jié)果表明：激光熔覆涂層與基體形成了冶金結(jié)合，而等離子噴涂則為機(jī)械結(jié)合。球磨粉末熔覆制備的涂層組織更致密，激光熔覆涂層晶粒尺寸隨掃描速度的增大而減小。最后對(duì)涂層進(jìn)行硬度、高溫穩(wěn)定性及耐腐蝕性試驗(yàn)，結(jié)果表明TiN涂層的硬

3、度最高，在功率為1200W，掃描速度為600mm/min時(shí)，其硬度為1013.5HV，大約為基體的9倍。Ti-Al涂層在功率為1000W，掃描速度為600mm/min時(shí)，其硬度為949.5HV。等離子噴涂制備Ti-Al涂層硬度最高達(dá)到了535.67HV。激光熔覆涂層的硬度隨掃描速度的增加而增大。兩種工藝制備的涂層均有良好的高溫穩(wěn)定性。激光熔覆的Ti-Al涂層耐腐蝕性最好，在功率1000W，掃描速度為600mm/min時(shí)，約為600(ko