等离子喷涂T800钴基合金涂层的研究

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1、分类号：TG174密级：公开UDC：620编号：201431804031硕士学位论文等离子喷涂T800钴基合金涂层的研究论文作者：朱朝刚学生类别：硕士学科门类：工程硕士学科专业：材料工程指导教师：张建新职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsEngineeringRESEARCHONPLASMASPRAYEDT800CO-BASEDCOATINGbyZhuChaogangSupervisor:Prof.ZhangJianxinMarch2017摘要T800合金具有优良

2、的耐磨性能，而且具有一定的耐高温和耐腐蚀性能。目前，应用等离子喷涂技术制备T800钴基合金涂层进行表面强化未见报道。本课题采用等离子喷涂的方法制备T800钴基合金涂层，对喷涂工艺参数进行了优化。采用X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)、扫描式电子显微镜(ScanningElectronMicroscope,SEM)等检测技术对T800涂层的物相组成、组织形貌进行了表征，同时对涂层的耐高温性能、力学性能及摩擦磨损性能进行了测试。主要研究内容和结果如下：（1）研究了不同喷涂功率和喷枪距离对涂层的影响，结果表明：当功率30kW，喷涂距离100mm时，涂层主要含有Co基固溶体与Co3

3、Mo2Si，涂层组织均匀，结构致密，涂层呈片层状结构，孔隙率较低，涂层的硬度值的分散性最小，平均硬度值最高，为556.27HV0.1。（2）研究了T800涂层的热稳定性。T800涂层具有优良的抗高温氧化性能，在400℃-600℃基本不发生氧化，加热温度超过600℃，涂层中金属Mo被氧化成MoO3，涂层的物相仍主要由Co基固溶体和Co3Mo2Si组成。T800涂层的硬度随着温度的升高呈现先升高后降低的现象，在600℃时，涂层硬度达到最大值，为759.52±16.6HV0.1。通过断口形貌分析发现，T800涂层具有优异的韧性，在600℃时，韧性降低。（3）研究了T800涂层在常温和高温下的摩擦磨损

4、性能，得到以下结论：T800涂层耐磨性能优异，常温下T800涂层在低载荷的情况下，主要以微切削、犁耕为主。磨损机理主要为磨粒磨损；载荷较高时，涂层中会产生微裂纹，并发生断裂，磨损机制为局部脱落。高温下T800涂层的摩擦系数要远小于常温摩擦系数，其原因主要为：在高温下摩擦表面更易形成润滑型的氧化膜，表面粗糙度低；高温环境下，涂层的有明显的犁耕现象，犁沟深度与常温相比有所加深，磨损机制主要为磨粒磨损。关键词：等离子喷涂T800涂层组织结构机械性能耐磨性IABSTRACTT800alloyhasexcellentwearresistance,hightemperatureresistanceandc

5、orrosionresistance.Atpresent,theapplicationofT800Co-basedalloycoatingtostrengthenmaterialsurfacehasnotbeenreported.Inthisstudy,T800Co-basedalloycoatingwaspreparedbyplasmasprayingtechnique,andtheplasmasprayingparameterswereoptimized.ByusingX-raydiffraction(XRD),ScanningElectronMicroscope(SEM),themicr

6、ostructureandmorphologyofT800coatingwerecharacterized,whilethehightemperatureresistance,mechanicalpropertiesandfrictionandwearpropertiesofthecoatingweretested.Themainresearchcontentsandresultsareasfollows:BystudyingtheeffectsofdifferentsprayingpowerandspraydistanceontheT800coating,resultsshowthat:wh

7、enthesprayingpoweris30kWandthesprayingdistanceis100mm,T800coatingmainlycomposesofCobasedsolidsolutionandCo3Mo2Si,thestructureofT800coatingislamellarandcompact,whichhaslowporosity.Thehardnessdispersion