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激光熔化沉积合成NiTi基金属间化合物复合涂层微结构特征与性能研究

激光熔化沉积合成NiTi基金属间化合物复合涂层微结构特征与性能研...

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作者：石全举天津工业大学

学位级别：硕士

NiTi合金因具有良好的耐蚀性而在工业领域具有广阔的应用前景。但是,硬度低和耐磨性差限制了其应用范围。基于此,本文采用激光熔化沉积技术,原位合成了NiTi基金属间化合物复合涂层,研究了不同NiCr和TC4含量比对复合涂层显微结构演变、... 详细信息

NiTi合金因具有良好的耐蚀性而在工业领域具有广阔的应用前景。但是,硬度低和耐磨性差限制了其应用范围。基于此,本文采用激光熔化沉积技术,原位合成了NiTi基金属间化合物复合涂层,研究了不同NiCr和TC4含量比对复合涂层显微结构演变、硬度、耐蚀性和耐磨性的影响,得到的主要结果如下:1.以不同质量比的NiCr和TC4粉末作为熔覆材料,采用激光熔化沉积技术,成功制备了主要由NiTi、NiTi2和Ni3Ti等金属间化合物其复合涂层,显微组织均呈现鱼骨状和粗大枝晶结构特征。2.当TC4含量为5 wt.%时,随着扫描速度的增加,复合涂层显微硬度逐渐增加。当TC4含量由10 wt.%增加到20 wt.%时,复合涂层的硬度由800HV0.2增加到850 HV0.2,约是TC4合金(基材)的2.5倍。3.在3.5wt.%NaCl溶液和模拟体液(SBF溶液)中,对10 wt.%和20 wt.%TC4含量下复合涂层进行电化学测试。结果发现:在NaCl溶液中20 wt.%TC4含量下,复合涂层的耐蚀性能较好;在模拟体液(SBF溶液)中10 wt.%TC4含量下,复合涂层的耐蚀性能较好。此外,在SBF溶液中对不同速度下5 wt.%TC4含量下复合涂层进行电化学测试发现:TC4合金的耐蚀性优于复合涂层;扫描速度为13mm/s复合涂层的耐蚀性最好,扫描速度为11mm/s复合涂层的耐蚀性最差。4.随着TC4粉末含量的增加,复合涂层耐磨性能增加。另外,对于5 wt.%TC4含量下,随着扫描速度的增加,涂层耐磨性先降低后增加。当扫描速度为13mm/s时,复合涂层的耐磨性最好。

关键词：激光熔化沉积显微结构及硬度电化学性能磨损机制

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