郑振环
,
李强
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201512018
基于有限体积法，运用流体体积法(VOF)追踪自由液面，同时考虑流动、传热和基底熔化的耦合，对在1Cr13不锈钢和 H70黄铜基底上等离子喷涂钼层片的形成过程进行了三维瞬态模拟；通过等离子喷涂试验制备了钼层片，利用扫描电子显微镜和台阶仪分别测试了钼层片的形貌和表面轮廓曲线，并将试验结果与模拟结果进行了对比验证。结果表明：在两种基底上模拟得到的钼层片形貌、厚度、铺展系数以及基底撞击凹坑深度都与试验结果吻合较好；1Cr13不锈钢基底上钼层片发生飞溅是由于钼熔滴在铺展过程中受到已凝固薄层的阻碍而抬离基底，进而脱离已凝固层而形成的。
关键词:
等离子喷涂
,
层片
,
钼
,
有限体积法
,
三维模拟
郑振环
,
李强
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.08.002
等离子喷涂层片是形成涂层的基本单元,研究层片的形貌及显微结构对涂层的工艺优化和质量控制都具有重要意义.本研究在1Crl3不锈钢基底上采集了等离子喷涂的Ni层片,采用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)研究了基底温度对层片形貌、晶粒大小和晶体取向分布的影响,并由晶粒大小计算了层片和基底间的接触热阻.研究结果表明:300K基底上采集的层片为飞溅状,层片晶粒尺寸和接触热阻沿着径向方向变化不大,平均值分别为2.75 μm和2.98 ×10-6m2·K·W-1.在573 K基底上采集的层片近似圆盘状,层片晶粒尺寸沿着径向近似线性增大,中心和边缘处分别为0.92和1.98 μm;接触热阻沿着径向逐渐增大,中心和边缘分别为9.80×10-和2.29×10-6m2 ·K·W-1.两种基底上采集的层片都存在<100>织构.由于573 K基底上采集的层片冷却速度快,具有更强的<100>织构.
关键词:
等离子喷涂
,
基底温度
,
层片
,
显微组织
,
织构
