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等离子喷涂FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层制备及性能研究
引用本文:陈东,卢静,孙澄川,吴应东,李挺.等离子喷涂FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层制备及性能研究[J].表面技术,2023,52(9):459-468.
作者姓名:陈东  卢静  孙澄川  吴应东  李挺
作者单位:季华实验室,广东 佛山 528200
基金项目:季华实验室自主立项项目(X190391TJ190);国家十四五重点研发计划(2021YFB3702002,2021YFB3702003)
摘    要:目的 提高风机等机械设备关键部件的耐磨损性能,延长设备的使用寿命。方法 以304不锈钢为基体,利用等离子喷涂技术,制备FeCrBC涂层和FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层。采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计,分别对涂层的微观组织、物相、显微硬度进行表征。利用摩擦磨损试验机,对FeCrBC涂层和FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层的磨损性能进行研究,并分析其磨损机理。结果 FeCrBC涂层和FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层表面均由致密光滑区域和较为疏松的半熔融颗粒等组成,涂层与基体结合得较为紧密,界面处无明显裂纹,结合强度较高,2种涂层的结合强度分别为69.5、69.1 MPa。FeCrBC涂层和FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层的显微硬度相当,分别为823.3HV0.1、810.8HV0.1。FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层的磨损体积为0.11 mm3,与FeCrBC涂层相比,复合涂层的磨损率减小了38.1%,具有良好的耐磨损性能。FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层的磨损机理主要为磨粒磨损和疲劳磨损。结论 复合涂层中TiB2与FeCrBC相和NiAl相的润湿性良好,结合紧密。FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层因其存在均匀分布的TiB2、(Fe, Cr)2(B, C)、(Fe, Cr)3(B, C)等硬质相,显著提高了涂层的耐磨性能。FeCrBC-NiAl-TiB2复合涂层可以有效提高基体的耐磨损性能,具有良好的应用前景。

关 键 词:大气等离子喷涂  复合涂层  微观组织  涂层性能
收稿时间:2022/8/16 0:00:00
修稿时间:2022/11/10 0:00:00

Preparation and Properties of Plasma-sprayed FeCrBC-NiAl-TiB2 Composite Coating
CHEN Dong,LU Jing,SUN Cheng-chuan,WU Ying-dong,LI Ting.Preparation and Properties of Plasma-sprayed FeCrBC-NiAl-TiB2 Composite Coating[J].Surface Technology,2023,52(9):459-468.
Authors:CHEN Dong  LU Jing  SUN Cheng-chuan  WU Ying-dong  LI Ting
Affiliation:Jihua Laboratory, Guangdong Foshan 528200, China
Abstract:
Keywords:atmosphere plasma spray  composite coating  microstructure  coating properties
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