HVAF喷涂纳米结构Ni基涂层组织及磨损性能研究.pdf

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1、下半月出版Material&HeatTreatment

2、材料热处理技术HVAF喷涂纳米结构Ni基涂层组织及磨损性能研究马光-，孙冬柏z，樊自拴f1．中国电力科学研究院电工与新材料研究所，北京100192；2．北京科技大学腐蚀与防护中心，北京100083)摘要：利用AC．HAVF喷涂技术制备了纳米结构Ni基涂层，对涂层微观结构以及磨损性能进行研究。结果表明：涂层主要由~／-Ni固溶体以及FeNi3、Ni03、CrB2、C3和CrY23等化合物组成，涂层主要由50~70nln的纳米粒子组成，部分粒子达到20~30I1m；涂层与基体结

3、合很好，孔隙率低，约为2．37％；涂层具有较好的耐磨性，涂层磨损以疲劳磨损为主。关键词：AC．HVAF；纳米结构Nj基涂层；微观结构；磨损性能中图分类号：TG174文献标识码：A文章编号：1001-3814(2012)02-0143-03InvestigationonMicrostructureandWearPropertiesofNano-structuredNi-basedCoatingPreparedbySprayedMAGuang，SUNDongbai，FZishuan2r1．DepartmentofElectrical

4、EngineerandNewMaterialApplication,ChinaElectricPowerResearchInstitute，Beijing100192，China；2．BeijingCorrosionandProtectionCenter,UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Nano-structuredNi-basesdcoatingwaspreparedusingAC-HVAFsprayingtechnolo

5、gy，themicrostmctureandwearpropertiesofthecoatingwereinvestigated．Theresultsshowthatthecoatingconsistsof~／-NisolidsolutionandFeNi3，Ni3B，CrB2，CC3，C13phases；thecoatingiswellcombinedwiththesubstrates，anditsporosityrateisabout2-37％；themainparticlesizesofthecoatingare50~70

6、nm，thepartsCalreach20~30nm；thecoatinghashigllhardnessandgoodwearresistance．ThemainwearmechanismofthecoatingisfatigueWear．Keywords：AC-HVAF；nanostrueturedNi-basedcoating；microstructure；Wearproperty近几年．利用热喷涂技术制备纳米结构涂层引独到的优势。本文利用AC．HAVF喷涂工艺在LZ50起了人们的广泛兴趣，利用这种工艺制备的纳米结钢基体上

7、制备了纳米结构Ni基涂层，并对涂层的微构涂层与传统涂层相比，在硬度、强度以及耐磨耐观结构和磨损性能进行了分析讨论。蚀性等方面表现出优异的性能。目前。利用热喷涂1实验材料及方法技术成功制备的纳米结构涂层包括陶瓷涂层、金属陶瓷涂层、热障涂层、羟磷灰石涂层以及各种合金涂实验采用的喷涂粉末为Ni基喷涂粉末，其化学层【1．7】。研究结果表明，这些涂层在硬度、韧性、耐磨成分(质量分数，％)为：0．5～1．0c，3．0~4．5B，3．5～性、耐蚀性、催化、生物等方面表现出独特的性能。5．0Si，0．6～0．8Fe，14．0～19．0Cr，Ni

8、余量；粉末粒度活性燃烧高速燃气(AC．HVAF)喷涂工艺，是近为一300目。采用美国UniqueCoating公司的intelli-几年发展起来的超音速火焰喷涂新技术，具有粒子ietAC．HVAF喷涂技术制备纳米结构涂层，基体为飞行速度快、火焰温度较低以及沉积效率高等优点圈。LZ50钢，涂层厚度0．7～0．8llLrn。喷涂前对基材表面正是基于以上优点，这种热喷涂技术可以有效地抑进行除锈、除油、喷砂等处理，AC．HVAF喷涂工艺制纳米粒子的长大．在制备纳米结构涂层方面具备参数见表1。表1AC．HVAF喷涂工艺参数Tab．1AC—

9、HVAFprocessparameters收稿日期：2010．10．28空气压力燃烧室压力／Pa喷涂距离送粉速度基金项目：北京市重大科技项目子项目(H020420050020)／Pa12Imm／(g·min-)作者简介：马光(1979一)，男，河北肃宁人，工程师