反应电火花沉积合成tic/ti复合涂层研究.pdf

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反应电火花沉积合成TiCTi郝建军，刘洪杰，李建昌，马跃进，赵建国实验摘要：利用．型电火花沉积／堆焊机，以高纯石墨为电极，在押辖鸹灞砻嬷聘髁撕穸任岫的稀有金属材料与工程哂懈哂捕、高熔点)料中的原位增强相正在得到广泛地研究和应用【】。钛合金具有比强度高、耐蚀性能好、密度低、弹性模量高等优点，是航天、航空、石油、化工等工业部门中广泛使用的结构材料。但由于钛合金耐磨性能较差，限制了TiC42法和原位合成法，后者由于新生成的增强相，而晶体完整性好、表面无污染、与基体结合良好，有助于获得性能优良的复合材料，日益受到人们的重视【】。电火花沉积工艺，deposition)以电火花加工技术为基础的一种表面强化工艺，它是一种脉冲微弧焊接过程，它将电源存储的高能量电能，在电极与基体间瞬间高频释放产生火花放电，使电极与基体之间产生高温、高压微区；同时，离子态的电极材料在微电作用下熔渗到基体表面，形成合金化的表面沉积层【。际蹩朔松!⑸颉等技术因为工艺温度高对基体造成的不利影响，又避免PVD激光熔覆所产生的缺陷较多的问题，同时该技术因其具有设备简单、使用灵活、环保节能、沉积层结合强度高等优点在制备高硬度、高耐磨、抗腐蚀沉积层等MTiCTi颗粒增强钛基复合涂层的新工艺方法。本研究以石墨为电极，利用．型电火花沉积／堆焊机，以氩气为保护气体，在押辖鸹灞砻娣从铣闪薚／复合涂层，并对涂层微观组织、化学组成、物相和显微硬度进行了分析，为其实际应用奠定了理论基础。实验基体材料为押辖穑浠С煞秩绫所示。试样尺寸试验前，先用粒度约Itm995试样和电极以去除油污，随后立即用热风吹干。采用．型电火花沉积／堆焊机，以2参数在试样表面沉积强化层。沉积结束后，按标准制KYKY2800(SEM)第卷颖迸┮荡笱В颖北６銮拷鹗鬞春贤坎恪＠肧、、蚗等检测手段分析了涂层的形貌、组织、物相和化学TiCTiCTiC材料反应形成的新相，是涂层的主要组成相：涂层组织致密、均匀、连续，涂层与基体形成良好的冶金结合；涂层硬度呈梯度变化，随着距表面距离的增大而减小，涂层最大硬度是基体的倍。关键词：电火花沉积；反应合成；押辖穑篢；复合涂层中图法分类号：A文章编号：．．．1TC4收稿日期：—．(E2007000566)作者简介：郝建军，男，年生，博士，副教授，河北农业大学机电工程学院，河北保定，电话：。E-******@163tom焦55RAREMElALMATERIALSANDENGINEERNG，alloy()琋
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善2DmaxRAX(XRD)PHI蚗射线光电子仪蚉型俄歇电子(AES)MH6涂层相分析1XRD1TiCTiCTiCTiC层中的和直鹄醋曰搴偷缂ǎ鳷是由基体TiC可见，由电极材料到强化涂层，组织发生了变化，强化层不是电极石墨的简单堆积，而是在放电微区石墨电极与基体材料化学合成的产物。在电火花沉积过程800的频率在电极与工件之间产生火花放电，将基体表面～的薄层和电极材料要CTi(Ti+C=TiC)TiCTiC涂层表面分析图M坎惚砻嫘蚊驳腟照片。由图可以115规则的溅射状，并且存在较多颗粒状、块状和针状的飞溅物，沉积点中间凹陷成微坑且在坑底呈撕裂特征。分析认为，溅射状的形成是由于在电火花沉积过程中，(10-6将基体放电区域的合金和石墨电极熔融或气化，熔化的合金和石墨电极在高能脉