NiCrWMoCuCBFe涂层的制备及其力学性能研究

摘要：

目的 探究NiCrWMoCuCBFe涂层的微观组织结构、物相组成及其力学性能.方法 通过霍尔流速计表征了喷涂粉末的流动性和松装密度,采用超音速火焰喷涂在316L不锈钢表面制备了NiCrWMoCuCBFe涂层,利用SEM、EDS分别对喷涂粉末的形貌、涂层的组织结构以及粉末和涂层中的元素组成进行了表征,采用XRD、Raman分析了涂层中的物相,使用显微硬度计及万能材料试验机考察涂层的硬度、结合强度和抗弯强度,并分析了涂层的断裂失效机理.结果 NiCrWMoCuCBFe喷涂粉末具有良好的流动性,在喷涂过程中没有发生严重的氧化现象.通过超音速火焰喷涂制备的NiCrWMoCuCBFe涂层具有致密的层状组织结构,其物相主要是Ni基固溶体,但是也出现了少量的NiO和Cr2O3.此外,涂层的截面硬度与表面硬度相当,约为600HV300 g,且涂层与316L不锈钢的结合强度较高,大于70 MPa.三点弯曲试验中,持续加载至载荷为1800 N,应变为(4.81±0.3)％时,涂层达到强度极限,产生明显的塑性变形;而当载荷仍然保持1800 N,应变继续增加达到(11.43±0.03)％时,涂层与316L不锈钢基材的结合界面彻底开裂失效,此时涂层内部同时具有横向裂纹和纵向裂纹,样品的抗弯强度约为(1.87±0.02)GPa.结论超音速火焰技术制备出的NiCrWMoCuCBFe涂层具有良好的致密性及优异的力学性能.

关键词：NiCrWMoCuCBFe涂层、超音速火焰喷涂、微观结构、力学性能、结合强度、三点弯曲试验

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分类号：TG174.442(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51771214;中国科学院青年促进会2014378;中国科学院"西部之光";甘肃省科技计划项目17JR5RA300

在线出版日期：2019-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：185-192,203