3Y-TZP-LZAS梯度涂層的制備、性能及組織結構研究.pdf

1、金屬基微晶玻璃涂層具有高強度、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)異性能，已成為當前耐磨材料的研究熱點。但微晶玻璃屬于脆性材料，韌性較低，在沖蝕條件下其磨損情況嚴重。本文采用功能梯度涂層的設計理念，通過在微晶玻璃中逐層添加一定組分3Y-TZP(3 mol％氧化釔穩(wěn)定的四方相氧化鋯)顆粒對微晶玻璃涂層進行增韌處理，從而有效解決了微晶玻璃脆性大的缺點。研究了3Y-TZP/Li2O-ZnO-Al2O3–SiO2(LZAS)微晶玻璃梯度涂層的制備、組織結構及性能，

2、重點對梯度涂層材料的多次燒成特性和沖蝕磨損機理進行了研究。
　　本文采用涂搪法燒結制備了Q235鋼基體3Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂層，并對涂層的制備、組織結構及性能進行研究。研究表明：梯度涂層各層之間界面結合緊密，無裂紋缺陷。梯度涂層的顯微硬度和斷裂韌性隨著3Y-TZP含量的逐層增加而增大。梯度涂層與Q235鋼結合強度較高，達16.3 MPa。梯度涂層在300℃下熱循環(huán)30余次，表現出較好的抗熱震性能。
　　研究

3、了多次燒成對3Y-TZP/LZAS微晶玻璃梯度涂層組織結構和性能的影響。結果表明：多次燒成能夠促進涂層材料中晶粒的析出和長大，但沒有新的晶相產生；多次燒成導致材料氣孔率上升，致密度下降，性能降低；在滿足使用要求的前提下，應盡量制取少層數的梯度涂層。
　　利用自制的沖蝕磨損試驗機，在15°、30°、45°、60°、75°和90°沖蝕角下，控制沖蝕時間分別對不同層數梯度涂層進行沖蝕，測定體積沖蝕磨損率,并與 Q235鋼作對比，研究不同

4、沖蝕角度下梯度涂層的沖蝕磨損機制。結果表明：梯度涂層的體積沖蝕磨損率隨沖蝕角度增大均呈現出先增大后減小的趨勢，并在60°時達到最大值；梯度涂層的抗沖蝕性能隨著層數的增加而增強；低角度下沖蝕機制主要為切削、犁削效應引起的切削磨損，高角度下的沖蝕機制主要為捶擊鍛打效應引起的脆性斷裂，60°沖蝕角下捶擊鍛打效應和切削、犁削效應都比較強，涂層磨損量最大。梯度涂層在15°~30°低沖蝕角下體現出比 Q235鋼更優(yōu)異的抗沖蝕性能，因此梯度涂層更適于