反应等离子喷涂TiN-TiC0．2-0．3N0．7-0．8-TiB2基陶瓷复合涂层的性能.pdfVIP

柳 偶 第48卷．第11期．2ols年l1月 反应等离子喷涂 TiN-TiC0．2--0．3N0．7--0．8一TiB2基 陶瓷复合涂层的性能 马 静 。胡建文，闰冬青 (河北科技大学材料学院，河北 石家庄 050018) 【捅 要J 为了制备性能优 良的Ti-B-N涂层，以Ti—BC—C—N为反应体系、选用2种粉末配方，采用反应等离子 喷涂法在Q235碳钢表面制备了TiN—TiC。． 3N。， 。·TiB基陶瓷复合涂层，并对其物相、截面微观结构、显微硬度 ． 及3．5％NaC1溶液中的耐蚀性能进行了分析。结果表明：制备的陶瓷涂层均由Ti的碳氮硼化物组成，不同粉末配 方获得的涂层的相成分有所差异；当粉末配比(摩尔比)为Ti：BC：C=4：l：l时，涂层厚约 120 m，主要为 TiN，TiN0．3，TiCoNo TiB2；而粉末配比为Ti：B4C：C=14：3：5时涂层主要物相为 TiN，TiN0 TiC0_3N¨，TiB2， ． 2 ． 8 ， ． 3， 涂层成分均匀，厚度约为 145 m；与基体相 比，TiN—TiCo．2 3N07 8一TiB2涂层的显微硬度显著提 高；粉末配比为 ． Ti：BC：C=14：3：5时陶瓷涂层在3．5％NaC1溶液 中的耐蚀性能最佳。 [关键词] 反应等离子喷涂；TiN—TiC0 N0 TiB2陶瓷层 ；粉末成分 ；显微硬度 ；耐蚀性 ． 2 3 ． 8一 [中图分类号]TG174．442+．1 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2015、1l一0025—03 0 前 言 应喷涂粉末中添加石墨以提高涂层中碳化钛含量，研 究了粉末配方对反应等离子喷涂陶瓷层性能的影响。 Ti．B—N陶瓷含有高熔点、高强度、高耐蚀性和耐磨 性的TiN，TiB2陶瓷相而受到了普遍关注。在金属基体 l 试 验 上制备陶瓷涂层，可以极大地发挥金属材料的高韧性、 塑性和热导率与陶瓷涂层的耐磨、耐热、耐蚀性能的优 1．1 基材前处理 势，具有广泛的应用前景。 目前，Ti-B-N多采用物理气 基材为冷轧 Q235碳钢钢板，尺寸 100．0mm × 相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)法制备，沉积效率 20．0mm×2．5mm，表面用粗砂轮打磨以提高粗糙度。 低、陶瓷膜较薄，需要在制备室中进行沉积，因而不适 1．2 陶瓷涂层的制备 合于大型工件的生产。采用反应等离子喷涂方法制备 将超细钛粉 (150～300目)、碳化硼BC(240目)、 陶瓷涂层沉积效率高，在大气中进行可以在几分钟内 制备厚度达数百微米的涂层_lJ。目前国内对反应喷 石墨粉(纯度98％)分别按摩尔比14：3：5和4：1：1 (12：3：3)混合，加人 10％(质量分数)Co粉 (150～ 涂TiN．TiB基陶瓷涂层进行了研究。如以Ti．Bc作