文档介绍：年第期卷
1298 2013 9 (44)
文章编号: ( )
1001-9731201309-1298-04
铝合金基体上等离子喷涂复相陶瓷涂层力学性能研究∗
冯拉俊,雷阿利,王官充,许永征,张静
西安理工大学材料学院陕西西安
( , 710048)
摘要: 针对铝活塞表面容易划伤的实际,利用机械化造粒技术制备等离子喷涂反应陶瓷粉末采
-PVA ,
球磨法和造粒技术制备复合陶瓷粉末,采用等离用等离子喷涂技术在铝合金表面制备反应陶瓷涂层
PVA ,
子喷涂法在铝合金表面制备复合陶瓷涂层, 同时测试涂层的结合强度显微硬度以及涂层和基体
XGFH-3 、
涂层制备过程采用氧气送粉,不喷过渡层,测试了涂层的耐磨性
。
结合强度、显微硬度、耐磨性等性能。结果表明,粉末
实验
球磨制备的涂层结合强度最高,达到 2
96h
了,复相陶瓷涂层的显微硬度最大值达到实验材料

了,是基体的倍,基体单位面积磨损量喷涂材料
16
远高于喷涂试样,大约为涂层磨损量的倍以上,最喷涂材料为和金属
Al2O3、TiO2、SiO2、ZnO Ni
大达到了倍。等几种粉末粉末粒度均为纯度为级
, 10~40 m, AR 。
关键词: 铝合金;等离子喷涂;机械合金化;陶瓷涂选择这几种材料的原因是化μ学性质稳定耐磨
,Al2O3 ,
层;耐磨性性好并且能耐大多数酸碱盐和熔剂的腐蚀
, 、、;TiO2
中图分类号: 文献标识码: 具有较低的熔点与混合以便在高温下形成
TG174 A , Al2O3
: / 硬质相在加热过程中与其它氧化物生成
- Al3Ti ;SiO2
硅酸盐结构降低涂层的孔隙率是一种助熔剂
引言, ;ZnO ,
可以降低喷涂时的热化学反应温度提高了热化学反
1 ,
针对我国开发的大功率铝活塞表面硬度低容易应的可能性金属可以调节基体与涂层间的热膨胀
、; Ni
产生磨损的实际问题[1,2] 研究用等离子喷涂法在铝合系数提高涂层的结合强度和原料中的其它成分相互
, , ,
金表面制备反应性陶瓷涂层解决铝活塞表面耐磨性反应生成中间相提高粉末熔化后的流动性
, , Ni4Ti3 , ,
差的问题具有重要的现实意义以利于粒子相互扩散使得涂层成分更加均匀[11] 综
。, 。
反应陶瓷涂层是利用等离子弧将陶瓷粉末加热熔合分析陶瓷粉末的成分设计为
, Al2O3、SiO2、TiO2、
化并雾化在喷涂过程中发生物理变化和化学反应从和参考文献各组分的质量比为
, , ZnO Ni, [12,13], 60∶
而形成复相涂层[3-6] 该涂层一方面可利用廉价原始
。 3∶9∶8∶20。
喷涂材料反应合成出性能优异价格昂贵的涂层材料基体材料
、;
另一方面硬质相的原位合成使得涂层致密结合强度基体材料选目前用来制造铝活塞的材料
, XGFH-3。
高[7] 若简单地将几种粉末混合后用等离子喷涂来制复相陶瓷粉末