预热温度对自蔓延TiC/Ni功能梯度涂层的影响
发布时间：2020-12-09 23:59
为了研究预热温度对TiC/Ni功能梯度涂层的影响,利用自蔓延高温合成结合准热等静压技术（SHS/PHIP）,在H13钢表面制备了TiC/Ni梯度功能涂层,采用XRD和SEM-EDS对涂层的物相结构进行分析,采用显微硬度计测定涂层的表面硬度及界面结合性能。结果表明,涂层的主要物相为颗粒状TiC和包裹在TiC周围的Ni基固溶体;涂层为多孔骨架结构;随着预热温度升高,涂层表面孔隙率降低,致密度、TiC晶粒尺寸和表面硬度值增大,涂层与基体之间元素扩散增强,冶金结合强度提高。
【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2017年11期 第1170-1175页 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１试验装置图１．耐火砖２．未压块粉末层３．１０Ｍｏ／Ｎｉ４．２０Ｎｉ／ＴｉＣ
图２涂层表面层的ＸＲＤ图表３ＴｉＣ三强峰衍射数据及偏差（°）三强峰２５℃１００℃２００℃３００℃平均值ＰＤＦ卡偏差最强峰４１．７１６４４１．７５９８４１．７１６４４１．７７５０４１．７４２４１．７１１０．０３１次强峰３５．９２４５３５．９６４１３５．９２６４３５．９７７０３５．９４８３５．９０７０．０４１第三强峰６０．５１１２６０．５２３０６０．４９３８６０．５３６６６０．５１６６０．４５００．０６６表４Ｎｉ三强峰衍射数据及偏差（°）三强峰２５℃１００℃２００℃３００℃平均值ＰＤＦ卡偏差最强峰４４．１５８２４４．２５８０４４．１２８３４４．２４７０４４．１９８４４．５０８－０．３１０次强峰５１．４３９８５１．４４３５５１．４３４０５１．５３０５５１．４６２５１．８４７－０．３８５第三强峰（叠峰）－－－－－７６．３７２－图３为包含１０Ｍｏ／Ｎｉ过渡层在内的整个涂层的ＸＲＤ图谱。可以看到，主要物相除了ＴｉＣ和Ｎｉ外，过渡层中还出现了Ｎｉ３Ｍｏ相和Ｍｏ相。图３带过渡层的涂层ＸＲＤ图谱２．２涂层表面形貌和显微组织图４为不同预热温度下涂层抛光处理后的表面形貌。可以看出，由于引入金属Ｎｉ，涂层表面呈现金属光泽，且较为平整。２５℃和１００℃时涂层表面主要区域为压块粉末层区域，而２００℃和３００℃时边缘未压块粉末层也具有良好表面，但表面平整度和致密度均差于压块粉末层。这可能是因为２００℃和３００℃下预热温度较高，Ｎｉ液相有较长的存在时间和较好的流动性，虽然边缘部分未经压块处理，在Ｎｉ液相粘结作
７０３５．９４８３５．９０７０．０４１第三强峰６０．５１１２６０．５２３０６０．４９３８６０．５３６６６０．５１６６０．４５００．０６６表４Ｎｉ三强峰衍射数据及偏差（°）三强峰２５℃１００℃２００℃３００℃平均值ＰＤＦ卡偏差最强峰４４．１５８２４４．２５８０４４．１２８３４４．２４７０４４．１９８４４．５０８－０．３１０次强峰５１．４３９８５１．４４３５５１．４３４０５１．５３０５５１．４６２５１．８４７－０．３８５第三强峰（叠峰）－－－－－７６．３７２－图３为包含１０Ｍｏ／Ｎｉ过渡层在内的整个涂层的ＸＲＤ图谱。可以看到，主要物相除了ＴｉＣ和Ｎｉ外，过渡层中还出现了Ｎｉ３Ｍｏ相和Ｍｏ相。图３带过渡层的涂层ＸＲＤ图谱２．２涂层表面形貌和显微组织图４为不同预热温度下涂层抛光处理后的表面形貌。可以看出，由于引入金属Ｎｉ，涂层表面呈现金属光泽，且较为平整。２５℃和１００℃时涂层表面主要区域为压块粉末层区域，而２００℃和３００℃时边缘未压块粉末层也具有良好表面，但表面平整度和致密度均差于压块粉末层。这可能是因为２００℃和３００℃下预热温度较高，Ｎｉ液相有较长的存在时间和较好的流动性，虽然边缘部分未经压块处理，在Ｎｉ液相粘结作用下仍然结合紧密，打磨过后能形成较为光洁的表面，但相对经过压块处理的区域，ＴｉＣ和Ｎｉ的结合较差。此外，随着预热温度升高，反应体系热量增加，反应变得更加剧烈，容易造成更多孔洞，但在本试验预热温度范围内，由于加入金属Ｎｉ和采用ＰＨＩＰ技术，没有发现明显的宏观大孔洞。（ａ）
本文编号：2907698
【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2017年11期 第1170-1175页 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１试验装置图１．耐火砖２．未压块粉末层３．１０Ｍｏ／Ｎｉ４．２０Ｎｉ／ＴｉＣ
图２涂层表面层的ＸＲＤ图表３ＴｉＣ三强峰衍射数据及偏差（°）三强峰２５℃１００℃２００℃３００℃平均值ＰＤＦ卡偏差最强峰４１．７１６４４１．７５９８４１．７１６４４１．７７５０４１．７４２４１．７１１０．０３１次强峰３５．９２４５３５．９６４１３５．９２６４３５．９７７０３５．９４８３５．９０７０．０４１第三强峰６０．５１１２６０．５２３０６０．４９３８６０．５３６６６０．５１６６０．４５００．０６６表４Ｎｉ三强峰衍射数据及偏差（°）三强峰２５℃１００℃２００℃３００℃平均值ＰＤＦ卡偏差最强峰４４．１５８２４４．２５８０４４．１２８３４４．２４７０４４．１９８４４．５０８－０．３１０次强峰５１．４３９８５１．４４３５５１．４３４０５１．５３０５５１．４６２５１．８４７－０．３８５第三强峰（叠峰）－－－－－７６．３７２－图３为包含１０Ｍｏ／Ｎｉ过渡层在内的整个涂层的ＸＲＤ图谱。可以看到，主要物相除了ＴｉＣ和Ｎｉ外，过渡层中还出现了Ｎｉ３Ｍｏ相和Ｍｏ相。图３带过渡层的涂层ＸＲＤ图谱２．２涂层表面形貌和显微组织图４为不同预热温度下涂层抛光处理后的表面形貌。可以看出，由于引入金属Ｎｉ，涂层表面呈现金属光泽，且较为平整。２５℃和１００℃时涂层表面主要区域为压块粉末层区域，而２００℃和３００℃时边缘未压块粉末层也具有良好表面，但表面平整度和致密度均差于压块粉末层。这可能是因为２００℃和３００℃下预热温度较高，Ｎｉ液相有较长的存在时间和较好的流动性，虽然边缘部分未经压块处理，在Ｎｉ液相粘结作
７０３５．９４８３５．９０７０．０４１第三强峰６０．５１１２６０．５２３０６０．４９３８６０．５３６６６０．５１６６０．４５００．０６６表４Ｎｉ三强峰衍射数据及偏差（°）三强峰２５℃１００℃２００℃３００℃平均值ＰＤＦ卡偏差最强峰４４．１５８２４４．２５８０４４．１２８３４４．２４７０４４．１９８４４．５０８－０．３１０次强峰５１．４３９８５１．４４３５５１．４３４０５１．５３０５５１．４６２５１．８４７－０．３８５第三强峰（叠峰）－－－－－７６．３７２－图３为包含１０Ｍｏ／Ｎｉ过渡层在内的整个涂层的ＸＲＤ图谱。可以看到，主要物相除了ＴｉＣ和Ｎｉ外，过渡层中还出现了Ｎｉ３Ｍｏ相和Ｍｏ相。图３带过渡层的涂层ＸＲＤ图谱２．２涂层表面形貌和显微组织图４为不同预热温度下涂层抛光处理后的表面形貌。可以看出，由于引入金属Ｎｉ，涂层表面呈现金属光泽，且较为平整。２５℃和１００℃时涂层表面主要区域为压块粉末层区域，而２００℃和３００℃时边缘未压块粉末层也具有良好表面，但表面平整度和致密度均差于压块粉末层。这可能是因为２００℃和３００℃下预热温度较高，Ｎｉ液相有较长的存在时间和较好的流动性，虽然边缘部分未经压块处理，在Ｎｉ液相粘结作用下仍然结合紧密，打磨过后能形成较为光洁的表面，但相对经过压块处理的区域，ＴｉＣ和Ｎｉ的结合较差。此外，随着预热温度升高，反应体系热量增加，反应变得更加剧烈，容易造成更多孔洞，但在本试验预热温度范围内，由于加入金属Ｎｉ和采用ＰＨＩＰ技术，没有发现明显的宏观大孔洞。（ａ）
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