az91d镁合金等离子熔覆tictib2涂层的研究word格式论文.docxVIP

摘 要镁具有储量多、质量轻，较高的比刚度、比强度、耐减震性、导热性、可切削加工 性和可回收性等良好特性，镁合金成为日益受到重视的工程材料，使用增长速度远高于 其它金属。但是镁合金较差的耐蚀性和耐磨性一定程度上限制了它的发展应用。本文基于镁合金的以上问题，利用等离子熔覆在镁合金表面制备 TiC/TiB2 复相陶瓷 涂层，一是预先合成 TiB2+TiC 粉末，然后采用等离子进行熔覆；二是按反应式的摩尔 比在镁合金表面预置 Ti+B4C 粉末，通过等离子熔覆技术在镁合金表面原位获得 TiB2+TiC 涂层。另外观察添加不同成分 Ni、Al 来参加反应对于 TiC/TiB2 涂层体系的影响，及 Ni-Al 金属间化合物在涂层中的分布。实验利用扫描电镜、显微硬度仪、X 射线衍射分析仪、电子探针、电化学工作站、 磨损试验机等分析手段对试样进行分析，观察物相组织和元素分布，分析涂层形成机理 和物相组成，测试试样耐磨性及耐蚀性，研究涂层耐磨机理和耐蚀机理，得出的实验结 果表明：等离子熔覆纯(TiB2+TiC)粉末，所制备的涂层主要由 TiB2、TiC 陶瓷相和 α-Mg 相构成，复相陶瓷分布在 α-Mg 相的基体上，呈现大块聚集现象；在添加一定比例 Al 粉 后，涂层与基体呈现锯齿状冶金结合，形成了 TiB2、TiC 陶瓷相分布在 Mg17Al12 和 α-Mg 基体上的组织形态，其陶瓷相分布相对更为弥散。原位反应在镁合金表面原位获得由 TiAl3、Mg17Al12 化合物和 TiB2、TiC 陶瓷相构成的多相增强复合涂层。TiAl3 主要分布 在涂层的上部，而 TiB2、TiC 陶瓷相集中在涂层的下部。涂层的显微硬度明显提高，TiB2-TiC 涂层的最高硬度约为 760HV，比基体提高了 9 倍，原位反应硬度曲线波动较大。原位反应制备的涂层耐磨性较差，脱落严重。而直接 熔覆的 TiC/TiB2 系涂层耐磨性较好，主要磨损机制仍为氧化磨损和磨粒磨损。与基体 镁合金相比，涂层的腐蚀电位比基体高，其中当成分为 TiC/TiB2 :Al =1:1 时，自腐蚀电 位比基体提高了 185mv，原位反应制备的涂层耐蚀性较差，由于 TiC、TiB2 以及 Mg17Al12 优良耐蚀性， TiB2-TiC 系涂层能够显著改善镁合金在 3.5%NaCl 溶液中的耐 蚀性能。关键词：等离子熔覆，TiC/TiB2 复相陶瓷，耐磨性及耐蚀性AbstractMagnesium has the good characters of more reserves, light quality, higher than stiffness, strength, resistance to shock absorption, thermal conductivity, cutting machining andretrievability，Magnesium alloys have become a engineering material which takes more andmore attention. The growth of utilization rate is much higher than other metals. But the poor corrosion resistance and wear resistance of magnesium alloys have limited its development and application in a certain degree.Based on the magnesium alloy of the above problems, the use of the plasma cladding of magnesium alloy surface preparation TiC/TiB2 composite ceramic coating, one pre-synthesized TiB2 + TiC powder, and then using the plasma carried cladding; reaction molar ratiopreset Ti + B4C powder by plasma cladding of magnesium alloy, magnesium alloy surface in situ TiB2 + TiC coating. Observe the different composition of Ni, Al to participate in the reaction TiC/TiB2 coating system, and th