PDF《耐磨涂层的制备与摩擦磨损特性》

13 ] . 因此本文作 者拟采用以 BaF2 ・CaF2 共晶和 Cr3 C2 硬质相颗 粒为核心 ,运用加压氢还原结合固相合金化的方 法制备 N iCr致密包覆的喷涂粉末 ,用等离子喷涂 的方法制备 N iCr/Cr3 C2 - BaF2 ・CaF2 高温自润 滑耐磨涂层 ,并对涂层的组织结构和摩擦学性能 进行研究 ,以进一步拓宽 Cr3 C2 - N iCr涂层的应 用领域. 收稿日期 :

2008 -

07 - 16;

修回日期 :

2008 -

11 - 07;

联系人 : 张伟刚 , e - mail: wgzhang@home. ipe. ac. cn 作者简介 :张伟刚 (1968 - ) ,男 ,博士 ,研究员 ,博导 ,目前主要从事高温复合材料化工技术研究.

1 实验部分 1.

1 粉末材料制备 将化学纯 BaF2 和CaF2 粉末按照共晶比 (62∶ 38wt% )进行充分混合后装入石墨坩埚 ,置于 A r气 保护的管式炉中在

1 100 ℃熔融 ,缓慢冷却至室 温[9],破碎研磨至 38~74μm. 在高压釜中加入硫酸 镍、 硫酸铵、 氨水和活化剂 ,采用加压氢还原方法分 别在 Cr3 C2 (45~74μm)和BaF2 ・CaF2 共晶颗粒表 面包覆致密的 N i层 ,采用固态合金化方法在保护气 氛管式炉中进行 N iCr (N i∶Cr = 80∶20 wt% )互扩 散 ,制得 N iCr与Cr3 C2 质量比为

25 ∶

75、 BaF2 ・ CaF2 共晶质量含量为 10%的包覆型等离子喷涂粉 末. 将制备好的粉末破碎筛分后 ,取粒度 38~90μm 的粉末喷涂用. 使用 APS - 2000等离子喷涂系统制备涂层. 喷 涂前对基体

45 # 钢(40 mm *

30 mm *

3 mm )进行喷 砂预处理 ,以获得清洁粗糙、 活性高的表面 ,然后喷 涂0.

1 mm的NiAl黏结底层 ,最后用经过优化的喷 涂参数 (功率 30~40 kW ,喷距 100~110 mm,送粉 速率 30~40 g/m in)喷涂不少于 0.

4 mm 的NiCr/ Cr3 C2 - BaF2 ・CaF2 工作层. 1.

2 试验方法 采用 Hall流量计测量喷涂粉末的流动性和松 装密度. 涂层的孔隙率采用图像分析法进行分析 ,用 带有 EDS能谱分析的 FE I Quanta

200 FEG型环境 电子扫描显微镜 ( SEM )分别进行组织结构分析. 采用Philips X′ Pert Pro X射线衍射仪 (XRD)对粉体和 涂层材料进行相组成分析 ,测试条件为 : Cu靶,Kα射线 ,管电压

40 kV,管电流

30 mA. 在WDW - 100E 微机控制电子式万能材料试验机上采用拉伸法按 GB /T

8642 - 2002标准测试涂层结合强度 (样品尺 寸