等離子噴涂納米ZrO_2復合陶瓷涂層沖蝕行為

編號：NMJS00102

篇名：等離子噴涂納米ZrO_2復合陶瓷涂層沖蝕行為

作者：高雪松; 黃因慧; 田宗軍; 劉志東; 沈理達; 王桂峰;

關(guān)鍵詞：等離子噴涂; 納米ZrO2涂層; TC4合金; 沖蝕;

機構(gòu)： 南京航空航天大學江蘇省精密與微細制造技術(shù)重點實驗室; 南京航空航天大學機電學院;

摘要： 以常規(guī)和納米團聚體ZrO2-7wt%Y2O3復合陶瓷粉末為材料,采用等離子噴涂工藝在TC4鈦合金表面制備了常規(guī)和納米結(jié)構(gòu)陶瓷涂層,并對其進行沖蝕實驗,研究了涂層微觀組織和性能對涂層抗沖蝕性能的影響,以及不同工藝參數(shù)下涂層沖蝕性能。用掃描電鏡(SEM)和XRD分析了涂層組分和微觀結(jié)構(gòu),同時利用顯微硬度計對涂層的硬度進行了測試。結(jié)果表明,等離子噴涂納米ZrO2涂層抗沖蝕性能明顯高于常規(guī)ZrO2涂層。當沖蝕角為90°時沖蝕失重最大,表現(xiàn)為脆性沖蝕,隨著速度的增大沖蝕失重也隨之增加。等離子噴涂納米ZrO2涂層由熔化區(qū)和部分熔化區(qū)組成,部分熔化區(qū)屬微納米結(jié)構(gòu),熔化區(qū)在沉積急冷和沖擊應力的作用下會形成細晶,微納米結(jié)構(gòu)與細晶共同作用下的納米陶瓷涂層的平均粒度將遠遠小于常規(guī)陶瓷涂層的平均粒度,使其硬度增加;微納米區(qū)域在涂層中其局部晶界的強度特別高,裂紋難以沿著晶界擴展,起到了良好的增韌的作用,硬度和韌性的提高使涂層的抗沖蝕性能增強。