電弧噴涂FeSiBP納米結(jié)構(gòu)涂層的沉積特性及性能研究

1.16萬字 32頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘 要
表面的磨損、腐蝕、氧化是絕大多數(shù)材料損壞的原因。因此，提高材料表面的耐磨、耐蝕性能對延長機(jī)械使用壽命、提高安全生產(chǎn)性具有重要意義。電弧噴涂技術(shù)作為一種簡單，高效以及低成本的涂層噴涂技術(shù)，廣泛的運用于各項工業(yè)領(lǐng)域中。
本文采用電弧噴涂技術(shù)在Q235鋼基體上制備了 FeSiBP 納米結(jié)構(gòu)涂層。借助D/MAX-RB型X-射線衍射儀對涂層物相進(jìn)行了分析，用OLYMPUS-BX51M型金相顯微鏡及Hitachi-S3400N型掃描電鏡對涂層顯微組織進(jìn)行了觀察，用HXD-1000TC型顯微硬度儀對涂層的硬度值進(jìn)行了測定，用CETR球塊往復(fù)式摩擦實驗機(jī)對涂層摩擦系數(shù)進(jìn)行測定，Horiba-EX250型能譜分析儀對磨損后的涂層表面形貌及成分進(jìn)行了分析。
實驗結(jié)果表明：
(1)FeSiBP納米結(jié)構(gòu)涂層中存在晶體相主要為α-Fe相，不存在明顯的氧化物相，說明在噴涂過程中僅有少量的氧化物生成。
(2)FeSiBP納米結(jié)構(gòu)涂層與基體結(jié)合緊密，組織形貌呈現(xiàn)波浪式層狀堆積，孔隙率低僅為2.1%。涂層主要化學(xué)組成為Fe64. 23B18.72P4.89Nb4.51Si2.65(a.t% )。由于噴涂材料中有一定比例的B/Si元素加入，使得合金的脫氧和凈化效果顯著提升，涂層表面干凈整潔，幾乎不存在微裂紋。
(3)FeSiBP納米結(jié)構(gòu)涂層中存在著彌散分布的細(xì)晶相和硬質(zhì)相，以及固溶強(qiáng)化作用使得涂層相對于基體的硬度值有著較大的提高，最終顯微硬度值穩(wěn)定在750HV。
(4)FeSiBP納米結(jié)構(gòu)涂層有著良好的耐磨性，摩擦系數(shù)低，作為一種高硬度涂層磨損過程中主要失效形式為脆性剝落、斷裂和氧化磨損。


關(guān)鍵詞：電弧噴涂；組織結(jié)構(gòu)；力學(xué)性能；涂層