AZ31B合金热喷涂陶瓷涂层制备工艺及性能研究
邹积峰
中国知网
摘 要
利用机械研磨法和团聚法制备喷涂复合粉末，采用普通热喷涂技术，自蔓延(SHS)反应热喷涂技术和热化学反应热喷涂技术，在镁合金 AZ31B 表面制备普通热喷涂陶瓷涂层、反应热喷涂陶瓷涂层和热化学反应热喷涂陶瓷涂层。利用 X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等设备和手段分析了喷涂复合粉末和复合陶瓷涂层的组成及形貌，并对涂层的热震性能、致密性、显微硬度、耐磨性、耐蚀性等进行测试。
结果表明，反应热喷涂陶瓷涂层和热化学反应热喷涂陶瓷涂层表面陶瓷粒子熔化较为充分，涂层与基体结合紧密，界面处 Mg 元素有明显扩散。反应热喷涂层中生成 TiB2、MgAl2O4等新相，热化学反应热喷涂层制备过程中伴随热化学反应的发生，涂层中生成Al3.21Si0.47、MgAl2O4、Mg3.5Al9Si1.5O20等新相。两种陶瓷涂层的热震次数可达 47 次和 37次，清漆封孔后，孔隙率接近 0%，致密性达到好，最大显微硬度值达 1224 HV0.1和 1016HV0.1，耐磨性和耐蚀性远高于镁合金基体。涂层热震性能、致密性、显微硬度、耐磨性和耐蚀性明显优于普通热喷涂陶瓷涂层。
两种喷涂粉末制备工艺下制备的涂层来看，团聚法制备的喷涂复合粉末经 12 h 球磨有化学反应发生，粉末呈球形及少量片状，造粒后形成相互包覆的球形结构，更有利于在喷涂过程中陶瓷粒子的充分反应，形成高质量的陶瓷涂层。采用团聚法制备的陶瓷涂层比机械研磨法生成了更多的新相，涂层的熔化更加充分，表现出更好热震性、致密性、耐蚀性和耐磨性。
关键词：镁合金；SHS 反应热喷涂；热化学反应热喷涂 ；陶瓷涂层；性能
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