Q235低碳钢表面等离子熔覆TiB2-TiC/Fe复合涂层及耐磨性
来源期刊:复合材料学报2018年第11期
论文作者:毕文彪 崔洪芝 张新杰 王佳峰 王明亮
文章页码:3097 - 3105
关键词:等离子熔覆;TiB2-TiC;复合涂层;组织结构;显微硬度;耐磨性;
摘 要:采用等离子熔覆技术,以Fe55、Ti、B4C混合粉末为原料,在Q235低碳钢表面获得了TiB2-TiC/Fe复合涂层,并分析了涂层的物相组成、组织结构,测试了显微硬度和摩擦磨损性能,探讨了其磨损机制。TiB2-TiC/Fe复合涂层的主要物相为TiB2、TiC、α-Fe,其中TiB2呈多边形和矩形,TiC则呈不规则块状;随着原始粉末中Ti、B4C含量的增加,TiB2、TiC尺寸逐渐增大,TiB2-TiC/Fe涂层与基体之间结合紧密,呈冶金结合;随着TiB2-TiC/Fe复合涂层陶瓷相含量的增加,涂层硬度和耐磨性显著提高,当陶瓷相含量增加到一定程度(35wt%)时,涂层耐磨性能有所降低,TiB2-TiC/Fe复合涂层的磨损方式主要是磨粒磨损和剥层磨损。Ti+B4C陶瓷相含量为30wt%的等离子熔覆涂层耐磨性能较好,约为Q235钢基体的7倍,当Ti+B4C含量持续增加时,TiB2、TiC尺寸增大、缺陷增多,最终使TiB2-TiC/Fe复合涂层耐磨性降低。
毕文彪,崔洪芝,张新杰,王佳峰,王明亮
山东科技大学材料科学与工程学院
摘 要:采用等离子熔覆技术,以Fe55、Ti、B4C混合粉末为原料,在Q235低碳钢表面获得了TiB2-TiC/Fe复合涂层,并分析了涂层的物相组成、组织结构,测试了显微硬度和摩擦磨损性能,探讨了其磨损机制。TiB2-TiC/Fe复合涂层的主要物相为TiB2、TiC、α-Fe,其中TiB2呈多边形和矩形,TiC则呈不规则块状;随着原始粉末中Ti、B4C含量的增加,TiB2、TiC尺寸逐渐增大,TiB2-TiC/Fe涂层与基体之间结合紧密,呈冶金结合;随着TiB2-TiC/Fe复合涂层陶瓷相含量的增加,涂层硬度和耐磨性显著提高,当陶瓷相含量增加到一定程度(35wt%)时,涂层耐磨性能有所降低,TiB2-TiC/Fe复合涂层的磨损方式主要是磨粒磨损和剥层磨损。Ti+B4C陶瓷相含量为30wt%的等离子熔覆涂层耐磨性能较好,约为Q235钢基体的7倍,当Ti+B4C含量持续增加时,TiB2、TiC尺寸增大、缺陷增多,最终使TiB2-TiC/Fe复合涂层耐磨性降低。
关键词:等离子熔覆;TiB2-TiC;复合涂层;组织结构;显微硬度;耐磨性;