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等离子熔覆耐磨复合钢板Ni-Al金属间化合物涂层的研究

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等离子熔覆耐磨复合钢板Ni-Al金属间化合物涂层的研究

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NiAl金属间化合物具有优良的抗高温氧化性和高温力学性能,是应用前景很好的高温结构材料和涂层材料。 本论文针对传统的等离子耐磨复合钢板熔覆金属间化合物工艺中存在的涂层结构不致密、不均匀以及涂层材料的损失过大,首次采用首先通过热爆合成技术得到Ni-Al金属间化合物,并且向Ni、Al反应体系中加入不同配比的Fe来降低体系的熔点、改善Ni-Al系金属间化合物涂层的结合条件,最后再将金属间化合物熔覆在Q235耐磨复合板钢基体上,通过不同配比反应体系的涂层材料,探索比较理想的涂层体系。

在本文实验中,通过借助光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪以及X射线衍射仪等分析手段对所得到的试样进行分析,结果表明: 当Ni、Al混合粉末采用不同配比时,所得到的金属间化合物涂层的成分是不一样的,并且得到的耐磨复合钢板涂层的表面质量也不一样,结果显示当Ni粉的含量为50%wt和75%wt时得到的涂层的质量最好。Ni粉的含量为50%wt时得到的涂层的成分为NiAl金属间化合物,而当Ni粉的含量为75%wt得到的涂层成分为Ni_3Al和NiAl_3。 而在Ni、Al质量比为2:1的情况下加入不同配比Fe时,复合耐磨钢板涂层中则含有NiAl和Fe_3Al两种金属间化合物。

通过硬度分析,金属间化合物涂层均明显的提高了基体表面的硬度。本文还就同种反应体系中采用不同的熔覆参数对涂层的影响进行了初步的分析,结果发现,当采用不同的熔覆电流和扫描速度时,得到的涂层成分没有发生变化,而涂层的显微组织发生了很大的变化。