金屬陶瓷涂層的研究現狀
2014-12-28 10:34:57點擊：
金屬陶瓷涂層的研究現狀
金屬與陶瓷材料各有其獨特的優異性能和明顯的性能弱點，如何把金屬與陶瓷材料各自的優勢性能結合起來，一直是材料科學與工程界研究的方向。金屬陶瓷復合涂層技術，即在塑性的基體上均勻地分布著顆粒形狀、尺寸大小適當的陶瓷相，成功地實現金屬和陶瓷的優勢結合，制備既有金屬強度和韌性，又有陶瓷耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等優點的復合材料，大大拓寬了金屬材料和陶瓷材料各自的應用范圍，在航空、航天、化工、機械、電力等工業領域得到成功應用。在工業上應用最廣的金屬陶瓷涂層主要有：Cr3C2-NiCr、WC-Co。大多采用HVOF、等離子及爆炸噴涂工藝。Cr3C2-NiCr金屬陶瓷涂層由難熔碳化鉻硬質相與韌性良好的鎳鉻合金相組成，具有較高的高溫硬度、優異的高溫耐磨性、耐蝕性、抗氧化性及較高的結合強度，廣泛應用于高溫(530～9000℃)磨粒磨損、腐蝕磨損和沖蝕磨損工況下工作的零件，如連續退火線的爐輥、軋鋼廠連續研制線上的芯輥、氣缸活塞環、缸襯等。TiB2基金屬陶瓷涂層具有高熔點、高硬度、良好的電和磁性能以及高抗腐蝕性，是一種潛在的替代Cr3C2用于高溫、耐磨的金屬陶瓷。比A12O3、Cr3C2-NiCr、WC-Co具有更高的耐磨性能。
WC基金屬陶瓷涂層常用于450℃以下的磨粒磨損和沖蝕磨損工況。徐向陽等研究了等離子噴涂WC/18Co涂層的微動磨損機理。結果表明，涂層的微動磨損開始階段以粘著磨損為主，涂層硬度高，抗粘著能力強，磨損輕微；穩定階段以疲勞脫層和脆性開裂剝落為主，涂層脆性大，噴涂粒子間結合強度低，容易磨損。噴涂層內部的氧化物夾雜是造成涂層抗微動磨損能力不足的主要原因。
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