| TC4合金表面熔覆石墨烯增强钛基复合涂层的组织及性能 |
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| 引用本文： | 孟君晟,李成硕,弭德振,王铀.TC4合金表面熔覆石墨烯增强钛基复合涂层的组织及性能[J].表面技术,2021,50(4):79-85. |
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| 作者姓名： | 孟君晟 李成硕 弭德振 王铀 |
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| 作者单位： | 山东交通学院 船舶与港口工程学院,山东 威海 264200;山东交通学院 船舶与港口工程学院,山东 威海 264200;哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院,哈尔滨 150001 |
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| 基金项目： | 山东省自然科学基金项目(ZR2019MEE107);大学生创新创业训练计划项目(S202011510012);山东交通学院博士基金项目(BS2018005) |
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| 摘 要： | 目的 通过氩弧熔覆技术在TC4合金表面制备石墨烯增强钛基复合涂层,以改善其耐磨性能.方法 将钛粉和石墨烯在球磨机中充分混合.将混合后的粉末涂覆于TC4合金表面,采用氩弧熔覆技术将预涂覆粉末熔化,制备出陶瓷颗粒增强钛基熔覆层.采用X射线衍射分析仪分析涂层的物相,利用光学显微镜、扫描电子显微镜分析熔覆层中颗粒相的组成及分布.采用显微维氏硬度仪和摩擦磨损试验机,测试熔覆层的显微硬度和磨损性能.结果 熔覆层厚度可达1 mm,且表面及横截面没有气孔、裂纹等缺陷产生,物相主要包括TiC和 α-Ti.熔覆层中不同区域的组织存在差别,涂层的中上部组织主要为树枝晶,底部组织中树枝晶逐渐减少.熔覆层与基体呈冶金结合,组织致密.增强相TiC以颗粒状和花瓣状形式存在.石墨烯增强钛基复合涂层的显微硬度高达845.4HV.在相同磨损条件下,TC4合金基体与熔覆层的磨损量分别是0.153 g和0.0123 g,熔覆层的磨损量明显降低.涂层的磨损机制主要是磨粒磨损.结论 与TC4合金基体对比,熔覆层的显微硬度提高约2.5倍,耐磨性提高12倍.氩弧熔覆原位自生TiC陶瓷颗粒增强钛基熔覆层可显著提高TC4合金表面的耐磨性.
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| 关 键 词： | TC4合金 氩弧熔覆 石墨烯 显微硬度 耐磨性 |
| 收稿时间： | 2021/1/25 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/4/7 0:00:00 |
Structure and Properties of Graphene Reinforced Ti-based Composite Coatings on TC4 Alloy |
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| MENG Jun-sheng,LI Cheng-shuo,MI De-zhen,WANG You.Structure and Properties of Graphene Reinforced Ti-based Composite Coatings on TC4 Alloy[J].Surface Technology,2021,50(4):79-85. |
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| Authors: | MENG Jun-sheng LI Cheng-shuo MI De-zhen WANG You |
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| Affiliation: | Naval Architecture and Port Engineering Colloge, Shandong Jiaotong University, Weihai 264200, China; Naval Architecture and Port Engineering Colloge, Shandong Jiaotong University, Weihai 264200, China;School of Materials Science and Engineering, Harbin Insitute of Technology, Harbin 150001, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | TC4 alloy argon arc cladding graphene microhardness wear resistance |
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