铝基TiC–TiB₂自蔓延高温合成复合涂层的组织性能研究

尤力¹，杨芳²，石韬³，秦乾²，隋延力¹，郭志猛²

1. 北京科技大学新金属材料国家重点实验室2. 北京科技大学新材料技术研究院3. 有研粉末新材料股份有限公司

摘 要：以Ti粉、石墨粉、B4C粉、聚四氟乙烯粉（polytetrafluoroethylene,PTFE）为原料,采用反应熔覆技术,结合自蔓延高温合成与真空消失模鋳造法,在ZL205A铝合金表面制备出TiC–TiB₂复合涂层,研究了固溶温度对基体和TiC–TiB₂涂层显微组织、硬度和热稳定性的影响,为制备高耐磨性铝合金提供新的研究方向。结果表明:Ti–C–B4C–PTFE体系的绝热温度的远大于1800 K,自蔓延高温合成反应可自发进行;通过真空消失模铸造ZL205A铝合金,引发自蔓延高温合成反应,在基体表面可形成TiC–TiB₂复合涂层。固溶热处理后TiC–TiB₂复合涂层表现出良好的热稳定性,硬度为HB 285,20 N载荷作用下的质量损失量为49.7 mg,相对减少了90%,大大提高了ZL205A铝合金表面的耐磨性。

关键词：自蔓延高温合成;复合涂层;铝基;真空消失模铸造;