纳米晶NiCrC涂层长时加热的显微组织和硬度变化

摘要：

目的 探讨纳米晶NiCrC涂层长时高温条件下的显微组织和硬度演变规律.方法 采用超音速火焰(HVAF)喷涂低温球磨纳米晶合金粉末(液氮介质)制备了纳米晶NiCrC涂层,在650℃空气环境中对涂层进行总时长200 h的等温热处理.采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、维氏显微硬度计等方法,对涂层样品的显微组织、物相构成、晶粒尺寸和显微硬度进行了测试分析,同时对原料粉末也进行了相同条件下的对比分析.结果 NiCrC涂层显微组织的主要特征为:纳米晶金属相基体中弥散分布着细小的碳化物颗粒.在保温过程中,纳米晶涂层发生了再结晶和晶粒长大,并伴随有合金基体的脱溶及碳化物的析出、相变和后续生长等现象.该涂层显示出优良的高温热稳定性,在650℃保温50 h后,晶粒平均尺寸由初始态的41 nm增长至相对稳定值约100 nm.保温后涂层的硬度总体有所提升,由初始的697HV300(15 s)先升高至最大值801HV300(15 s),而后降至相对稳定值729HV300(15 s)左右.纳米晶粉末的组织和硬度变化特点与涂层相似.结论 在650℃保温过程中,纳米晶NiCrC涂层中的合金相脱溶和晶粒长大导致涂层金属相基体的软化,但细小碳化物颗粒的析出强化以及由相变(Cr7C3→Cr23C6)引起的体积分数增加,不但补偿了基体的软化,而且使涂层的整体硬度有所提高.

关键词：涂层、硬度、纳米晶、NiCr、低温球磨、超音速火焰喷涂、粉末

所属期刊栏目：49

分类号：TG174.4(金属学与热处理)

资助基金：河南工学院博士科研基金项目KQ1851

在线出版日期：2020-09-28（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：109-117