图1 为6 组不同工艺参数条件下制备的NiAl /3Cr18Mo 复合涂层的微观组织结构,通过比较可以发现当喷涂电压为32 V、电流为200 A 时复合涂层组织较致密、孔隙较少、涂层与基体之间的结合较好。
在电压恒定的情况下,从图1a 可以明显的看出,涂层呈现出典型的层状结构特征,其中嵌有呈深灰色的条状组织,该组织中含氧量较高,为Cr 的氧化物; 黑色层状为碳化物,是由于碳化物烧损严重而产生的; 还有部分深黑色孔状组织,该组织为空气气孔; 然后从超景深三维观察显微系统拍得的图1b、图1d 可以看出,随着喷涂电流的增大,丝材的熔化量增加,雾化的金属液滴所含的热量增加,当高速飞行的雾化金属液滴与基体表面连续撞击时,有利于金属液滴均匀的展开,涂层孔隙减少,涂层的致密性有了很大的提高; 但喷涂电流不能过大,当金属液滴含气量过高时,凝固时气体析出,导致孔隙率提高,进而导致硬度下降。
在电流恒定的情况下,从图1e ~ 图1h 试样的微观形貌可以看出,图1e 试样的孔隙明显比图1f 和图1h多,这是因为随着喷涂电压的增大,导致金属液滴的尺寸增大,涂层中氧化物的含量减少,涂层的致密性提高。而涂层中氧化物的多少主要是由金属熔滴大小所决定的,熔融金属液滴尺寸越大自身重量也越大,熔融的金属液滴与基材碰撞的撞击力增加,与基材的接触时间缩短,所以产生的氧化物较少。

图1 涂层微观组织形貌
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