鋁合金基體等離子噴涂陶瓷涂層結(jié)合性能研究.pdf

1、鋁合金是交通運(yùn)輸工具尤其是汽車實(shí)現(xiàn)輕量化的首選材料，但受其硬度低和耐磨性差的緣故，使用范圍受到很大的限制。通過應(yīng)用等離子噴涂技術(shù)，在鋁合金零部件表面形成一層硬度高、耐磨性好的材料，解決鋁合金硬度低和耐磨性差的缺點(diǎn)。涂層與鋁合金基體結(jié)合強(qiáng)度低是當(dāng)前影響等離子噴涂應(yīng)用的核心問題，本文從涂層與鋁合金基體的結(jié)合機(jī)理和噴涂工藝上研究了等離子噴涂Al2O3-45TiO2的結(jié)合性能。 本文概述了等離子噴涂技術(shù)原理及工藝流程，分析了涂層結(jié)構(gòu)、噴

2、涂工藝、熔融粒子受熱及運(yùn)動對涂層結(jié)合強(qiáng)度的影響。探討了涂層結(jié)合過程和結(jié)合機(jī)理。 在確定主要影響參數(shù)的基礎(chǔ)上，對粘結(jié)底層NiCrAlCo-Y2O3和工作層Al2O3-45TiO2進(jìn)行了結(jié)合強(qiáng)度正交試驗(yàn)，得到了影響結(jié)合強(qiáng)度的主次因素，優(yōu)化了粘結(jié)底層和工作層的噴涂工藝，提出了等離子噴涂NiCrAlCo-Y2O3粘結(jié)底層和Al2O3-45TiO2工作層的最佳工藝參數(shù)。 對Al2O3-45TiO2和WC-10Co4Cr兩種陶瓷涂層

3、進(jìn)行了比較，氧化物系陶瓷無高溫?zé)龘p和分解現(xiàn)象，性能更好；考慮鋁合金高溫氧化問題，設(shè)計了氬氣保護(hù)環(huán)境下噴涂，減少了表面氧化鋁對涂層與基體結(jié)合界面的不良影響，Al2O3-45TiO2與鋁合金基體的結(jié)合強(qiáng)度由原來的28.0MPa提高到31.6MPa。 設(shè)計并噴涂了梯度涂層和非梯度涂層，對梯度涂層和非梯度涂層的性能進(jìn)行了比較試驗(yàn)。梯度涂層減少了涂層的內(nèi)應(yīng)力，結(jié)合強(qiáng)度提高到37.4MPa。采用線掃描對涂層成分進(jìn)行分析，檢測結(jié)果表明，涂層的