夏铭
,
王泽华
,
柏芳
,
周泽华
,
胡亚群
,
盛欢
,
张欣
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.08.001
TiN具有硬度高、韧性好、摩擦系数小、化学性能稳定等优点，广泛应用于刀具、装饰、表面防护等领域。目前制备TiN涂层的方法有很多，如气相沉积、热喷涂、电镀等，反应等离子喷涂则是最常用的金属-陶瓷复合涂层制备方法。概述了反应等离子喷涂技术的基本原理和分类，包括反应等离子喷涂涂层的形成过程及工艺的优缺点。综述了反应等离子喷涂TiN涂层的喷涂工艺及性能的研究进展，包括涂层的制备方法(原位合成法、烧结破碎法)和性能特点，重点分析了涂层的力学性能、耐磨损性能、耐腐蚀性能，并提出了可以依靠热处理工艺或封孔技术来提高涂层的耐腐蚀性能。依据实验和查阅的文献，反应等离子喷涂结合了自蔓延高温合成技术和等离子喷涂技术，可以制备质量优良的厚 TiN 涂层(>500μm)，是一种新型的低成本涂层制备技术，但是反应等离子喷涂制备TiN涂层存在孔隙率较高(5%~10%)、结合强度较低(<50 MPa)的问题。分别从技术、设备、工艺、后处理四个方面总结了改善涂层质量的相应措施，展望了今后的研究发展方向。
关键词:
反应等离子喷涂
,
TiN涂层
,
原位合成
,
烧结破碎法
,
涂层性能
夏铭
,
王泽华
,
周泽华
,
胡亚群
,
邵佳
,
盛欢
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.11.009
目的 研究等离子喷涂TiN/TiO复相陶瓷涂层的微观组织结构、显微硬度及干滑动摩擦磨损行为和机理. 方法 采用等离子喷涂技术,在45 #钢表面制备TiN/TiO复相陶瓷涂层. 分析涂层的相组成,测试涂层的硬度. 通过磨损试验研究TiN/TiO复相陶瓷涂层的磨损行为,并观察涂层的磨损形貌,测试磨损表面的成分组成,探讨TiN/TiO复相陶瓷涂层的磨损机理. 结果 TiN/TiO复相陶瓷涂层均匀致密,平均厚度为350 μm,具有明显的层状结构,孔隙率为4. 3%,显微硬度为1444HV0. 1. 在载荷30~50 N、转速370~1102 r/min的范围内,TiN/TiO复相涂层与GCr15对磨的摩擦系数为0. 0963~0. 2778,磨损量为1 . 32~6 . 8 mg. 随着载荷的增加,摩擦系数下降;随着载荷和转速的增加,磨损量增加. 结论 等离子喷涂制备的TiN/TiO复相涂层组织致密,显微硬度高,在低速低载荷时表现出较好的耐磨性,但随着载荷和转速的增加,耐磨性降低. 涂层的磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损.
关键词:
等离子喷涂
,
氮化钛/氧化钛
,
复相陶瓷涂层
,
摩擦性能
,
磨损机制
