检索结果-南通市图书馆

钼及钼合金因其具有较高的熔点和良好的高温力学性能被广泛应用于高温结构材料中。然而,钼及钼合金的抗氧化性能较差是限制其高温应用的主要因素。在钼及钼合金表面制备涂层可以在保证力学性能的同时提高其抗高温氧化性能。目前在钼及钼合金表面制备抗氧化涂层的技术有:料浆烧结、化学气相沉积、喷涂法和液相沉积等技术。相比之下激光熔覆技术在凝固过程中由于存在较大温度梯度容易形成细小的微观组织从而提升涂层性能。但是目前关于钼及钼合金表面通过激光熔覆技术制备抗氧化涂层的研究仍还有较大空白。本研究通过激光熔覆技术在纯钼板表面制备al-cr-si和Ni-si系列合金涂层,并在700℃氧化72h测试了合金涂层的抗高温氧化性能。通过金相显微镜、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱探究了al-cr-si和Ni-si系列合金涂层的成型质量、微观结构、物相、抗高温氧化性能和氧化层产物。此外,通过维氏硬度和摩擦磨损实验探究了Ni-si系列合金涂层的室温耐磨性能,并结合微观结构和物相分析。得出以下结论:（1）al-cr-si系列合金涂层与基体形成良好的冶金结合,涂层的整体厚度在200-300μm,但是由于合金元素与基体热膨胀系数的不匹配导致涂层中存在微小的气孔和裂纹。合金涂层主要由枝晶相和枝晶间相组成,al20cr80涂层的枝晶相为crMo相,枝晶间相为alcrMo相,al20cr75si5、al20cr70si10和al20cr65si15合金涂层的枝晶相为al crMosi相,枝晶间相为alcrMo相。（2）al-cr-si系列合金涂层的氧化动力学曲线中纯钼的质量呈线性减少,但是由于合金涂层存在的微裂纹和气孔所以氧化层质量呈线性增加,没有明显的减缓趋势。在氧化层表面SEM形貌也观察到了细小的裂纹,总体来说al-cr-si系列合金涂层的抗氧化性能并不理想。（3）Ni-si系列合金涂层与基体形成了良好地冶金结合,涂层整体成型质量良好,没有出现气孔、裂纹等缺陷,合金涂层由枝晶和枝晶间结构组成。合金涂层的物相均由γ-Ni固溶体、Nisi相和MoNisi相组成。随着粉末配比中si元素的增加,MoNisi相的含量增加。（4）Ni-si系列合金涂层氧化动力学曲线呈现抛物线的趋势,在36h后合金涂层的质量增加明显减缓,氧化后合金涂层表面形成了均匀致密的氧化层。结合XRD、拉曼光谱分析可知氧化层的主要物质为Mo O、si O和Ni Mo O。结合氧化层截面形貌分析,在Ni-si系列合金涂层中Ni90si10涂层的氧化层与涂层结合性较好。与al-cr-si系列相比Ni-si系列合金涂层的抗高温氧化性能更好。（5）Ni-si系列合金涂层耐磨性相较于基体有明显提升,在提高钼表面抗高温氧化性能的同时并没有减低钼基体的耐磨性。其中合金涂层的硬度较于基体有明显提升,其中激光熔覆后的基体涂层的硬度约为150HV,Ni95si5合金涂层的硬度则达到了约400HV,Ni90si10和Ni85si15合金涂层的硬度提升更为显著约650HV。Ni-si系列的室温磨损率较钼基体明显下降,钼的磨损率为121.1×10mm?N?m,Ni95si5、Ni90si10和Ni85si15合金涂层的磨损率分别为30.1×10mm?N?m、2.9×10mm?N?m和3.9×10mm?N?m,钼和合金涂层的磨痕形貌判断摩擦磨损类型均为黏着磨损。

关键词：钼激光熔覆 al-cr-si Ni-si 高温氧化

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