等离子表面处理机解决表面熔覆涂层裂纹问题让涂层广泛应用

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• 作者：等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
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• 发布时间：2021-04-01
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【概要描述】        与激光熔覆技术相比，等离子表面处理机等离子技术具有能量转换效率高、设备投资小以及操作维修简便等特点，在近几年得到空前的发展，采用等离子技术已经获得了类似激光熔覆的涂层。         利用驱体碳化复合技术制备了火焰喷涂复合粉和等离子体，碳既是反应组元，又是复合粉中的黏结剂，每个等离子体内部形成细小的原料粉末颗粒被碳包覆黏结的团聚结构。有机物碳化后形成的碳有较强的吸附作用，可以将原料粉末有力地结合在一起使等离子体送粉时有很高的结合强度。         碳化后的复合粉粒密度几乎一致，颗粒大小和流动性也基本一致，有望解决等离子体技术中要求粉末流动性一致的关键难题。表面熔覆涂层裂纹问题一直是制约涂层广泛应用的瓶颈，目前合理设计涂层成分是解决涂层裂纹问题的有效涂径。前驱体碳化复合技术与等离子技术的特点通过设计研究等离子熔覆涂层反应合金组分制备优质抗裂纹的等离子体涂层。         TiC增强高铬铁基( Fe- -Cr-C-Ti)涂层显微组织结构为大量的灰黑色颗粒状和树枝晶状相分布在基体上，涂层由奥氏体( A)、共晶相( Cr ，Fe) ，C3( B)和原位;合成的TiC相( C)组成。涂层的熔合区附近TiC颗粒的体积分数较小，涂层中部区域TiC颗粒的体积分数稍大涂层表面TiC颗粒的体积分数大。涂层的熔合区和中部区域TiC颗粒形状大多是等轴状颗粒而涂层的表层区域部分颗粒是树枝晶、这是由于熔池中热量传输和Ti、C浓度局部不均匀容易在TiC生长的前沿形成成分过冷而且TiC原位合成反应的放热效应使得Ti、C原子向其前端迅速扩散并形核生长，形成较多呈树枝状的TiC颗粒。         另外，由于TiC颗粒的密度比Fe- Cr熔液小在熔池的搅拌作用下容易上浮并聚集，因此靠近，涂层表面区域的TiC颗粒较多;而在涂层的底部区域TiC颗粒较少。等离子表面处理机等离子体处理过程中的快速加热和快速冷却导致涂层中存在较大的热应力，从而导致涂层开裂。Fe-Cr-C-Ti涂层表面有些粗糙，但没有裂纹。这是因为在Fe-Cr-C涂层的碳化复合组分中添加了Ti元素，发生Ti+C<→TiC反应原位合成TiC颗粒。         TiC的形成温度高于初生碳化物的析出温度。那么，这些弥散分布的TiC颗粒可能作为初生碳化物的异质形核衬底而细化铬的初生碳化物或消除铬的初生碳化物。C3初生碳化物改善( Cr ，Fe) ，C3共晶组织结构增加大量奥氏体组织、奥氏体在高温及常温状态下均具有优异的强韧性能够对涂层耐磨增强相提供强有力的支持降低涂层零件在服役过程中的开裂、剥落倾向。         因此大量TiC颗粒的合成和奥氏体组织的形成、( Cr Fe) ，C3初生碳化物的减少或消除、( Cr ，Fe) ，C3共晶组织结构的改善，有效提高了涂层的韧性抑制了涂层裂纹的产生。一般来说零件摩擦时磨损量与其接触应力、相对速度、润滑条件及摩擦副的材料有关;而材料的耐磨性与材料硬度、显微组织有关。因此等离子表面处理机提高涂层的表面硬度是提高材料性能的重要途径。