退火热处理对低压冷喷涂Cu-Zn复合涂层性能的影响

发布时间：2024-05-25 05:50

　　以Cu-Zn混合粉末作为喷涂粉体,采用低压冷喷涂技术在1Cr13基体上制备Cu-Zn复合涂层,在不同退火温度下对复合涂层进行退火热处理,然后测试涂层的力学性能。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、显微硬度仪等对退火热处理前后复合涂层进行微观形貌观察和硬度测试。结果表明:铜锌复合涂层结构致密,涂层与基体结合紧密;铜锌复合涂层在200～300℃间退火时,涂层中金属颗粒间界面明显,涂层内部形成β(CuZn)、γ(Cu₅Zn₈)等金属间化合物。退火温度为200℃时,铜锌复合涂层的硬度(HV_0.2)达到最高(1578 MPa),结合强度达到最低(7.5 MPa);铜锌复合涂层在350～450℃间退火时,涂层中金属颗粒间部分界面不明显;当退火温度为450℃时,铜锌复合涂层硬度达到最低(1024 MPa),结合强度达到最高(13.9 MPa)。

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【部分图文】：

图5不同热处理温度下涂层的截面SEM微观形貌及涂层孔隙率和平均孔隙尺寸

图6为200、250、300℃退火温度下铜锌复合涂层截面的EDS元素面扫描。观察发现，复合涂层中Cu、Zn颗粒层次分明，当退火温度为200℃时，Cu原子基本不发生扩散，少量Zn原子向Cu颗粒侧扩散（白色区域所示）；当退火温度为250℃时，少量Cu原子发生扩散（白色区域所示），Zn....

图1喷涂粉末粒度分布图

图3为经6种退火热处理温度后涂层和喷涂态涂层的力学性能，其中图3a是涂层的硬度，图3b是涂层的结合强度。从图3a中可以看出，随着退火温度的升高，涂层硬度先增加后降低。当退火温度为200℃时，涂层硬度HV0.2值达到最高（1578MPa）；当退火温度高于200℃后，铜锌复合硬度随....

图23种粉末微观形貌

图1喷涂粉末粒度分布图图3不同热处理温度下涂层力学性能

图4不同退火温度下涂层的XRD图谱

图5为6种退火温度下涂层与喷涂态涂层截面的场发射扫描电子显微镜微观形貌，照片下方较暗部分为1Cr13不锈钢基体，上方较亮部分为铜锌复合涂层。从涂层的SEM照片可以看出，涂层与基体界面分明、凹凸不平，涂层与基体结合紧密，无贯穿裂纹与孔隙存在；同时也观察到部分Al2O3颗粒（如箭头所....

本文编号：3981795