激光熔覆原位制备TiC/TiB复合陶瓷涂层的工艺参数优化 被引量：2

1

作者 李文鹏 陈涛 刘德福 《热加工工艺》 北大核心 2021年第8期92-96,共5页

通过激光熔覆技术,以Ti+B4C为原始粉末,在钛合金表面原位制备了TiC/TiB复合陶瓷涂层。基于响应面法,建立了激光熔覆工艺参数与陶瓷涂层几何特征和显微硬度之间的数学模型,研究了激光功率、扫描速度和光斑直径对涂层厚度、高度差和显微... 通过激光熔覆技术,以Ti+B4C为原始粉末,在钛合金表面原位制备了TiC/TiB复合陶瓷涂层。基于响应面法,建立了激光熔覆工艺参数与陶瓷涂层几何特征和显微硬度之间的数学模型,研究了激光功率、扫描速度和光斑直径对涂层厚度、高度差和显微硬度的影响规律。结果表明,涂层的高度差随光斑直径增加而增大;显微硬度随激光功率增加而提高;激光工艺参数对涂层厚度没有显著影响。对激光工艺参数进行优化,得到了一组较优的工艺参数:激光功率P=400 W、扫描速度V=7 mm/s、光斑直径D=1 mm。 展开更多

关键词 激光熔覆 工艺参数优化 响应面法 tic/tib复合陶瓷涂层

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自蔓延高温合成法制备TiB_2/TiC复合陶瓷 被引量：20

2

作者 朱春城 张幸红 +1 位作者 徐强 赫晓东 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期13-15,共3页

以 Ti、B4 C和 C粉末为原料 ,采用自蔓延高温合成与同时致密化工艺 (SHS/PHIP)制备合成了不同原料配比的 Ti C- Ti B2 复合陶瓷 ,确定了反应原料的最佳配比为 :Ti∶ B4 C=3∶ 1(摩尔比 )。 X射线及 SEM分析表明 ,制备的产物纯净 ,无中... 以 Ti、B4 C和 C粉末为原料 ,采用自蔓延高温合成与同时致密化工艺 (SHS/PHIP)制备合成了不同原料配比的 Ti C- Ti B2 复合陶瓷 ,确定了反应原料的最佳配比为 :Ti∶ B4 C=3∶ 1(摩尔比 )。 X射线及 SEM分析表明 ,制备的产物纯净 ,无中间相的出现 ,而且由于 Ti C/2 Ti B2 复合陶瓷组织中长条形状 Ti B2 相的存在 。 展开更多

关键词 tib2/tic 复合陶瓷 燃烧合成 自蔓延高温合成 硼化钛 碳化钛 力学性能

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反应等离子喷涂TiC/Fe-Ni金属陶瓷复合涂层的显微组织 被引量：18

3

作者 朱警雷 黄继华 +3 位作者 王海涛 徐俊龙 赵兴科 张华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期36-41,共6页

采用前驱体碳化复合技术制备Ti-Fe-Ni-C系粉末,并通过反应等离子喷涂技术(RPS)原位合成并沉积了TiC/Fe-Ni基金属陶瓷复合涂层。利用XRD、SEM和EDS研究复合粉末和涂层的成分、组织结构,考察复合粉末的TiC含量及复合粉末粒度对涂层组织结... 采用前驱体碳化复合技术制备Ti-Fe-Ni-C系粉末,并通过反应等离子喷涂技术(RPS)原位合成并沉积了TiC/Fe-Ni基金属陶瓷复合涂层。利用XRD、SEM和EDS研究复合粉末和涂层的成分、组织结构,考察复合粉末的TiC含量及复合粉末粒度对涂层组织结构的影响。结果表明:采用前驱体碳化复合技术制备的反应喷涂复合粉末粒度均匀、无有害相生成;TiC/Fe-Ni复合涂层由不同含量TiC颗粒分布于晶粒内部而形成的晶内型复合强化片层叠加而成,基体主要为(Fe、Ni)固溶体,TiC颗粒呈纳米级;涂层TiC含量较高时,纳米级TiC颗粒弥散分布更均匀;喷涂粉末粒度较大时,片层厚度较大,孔隙率较高。 展开更多

关键词 tic/Fe-Ni 反应等离子喷涂 前驱体 金属陶瓷复合涂层

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TiB_2-TiB/Fe金属陶瓷复合涂层原位合成及显微分析 被引量：42

4

作者 张维平 刘硕 邹龙江 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期798-801,共4页

利用激光熔覆工艺在中碳钢表面制备出原位自生TiB2-TiB/Fe复相金属陶瓷复合涂层,以改善常规材料表面综合使用性能.采用XRD、SEM、EDS、EPMA等手段对复合涂层进行了研究.结果表明:复合涂层主要由(Fe,C)固溶体胞状树枝晶及分布于晶间的TiB... 利用激光熔覆工艺在中碳钢表面制备出原位自生TiB2-TiB/Fe复相金属陶瓷复合涂层,以改善常规材料表面综合使用性能.采用XRD、SEM、EDS、EPMA等手段对复合涂层进行了研究.结果表明:复合涂层主要由(Fe,C)固溶体胞状树枝晶及分布于晶间的TiB2/Fe或TiB/Fe共晶组成,部分Fe2B相也会出现在晶间.涂层成分不同时,陶瓷增强相的含量将发生变化.涂层力学性能较基体有显著提高. 展开更多

关键词 金属陶瓷复合涂层 tib2 Fe2B 激光熔覆工艺 共晶 显微分析 中碳钢 原位自生 原位合成 材料表面

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反应等离子喷涂TiC陶瓷增强金属复合涂层组织性能 被引量：2

5

作者 张强 王海涛 +2 位作者 黄继华 赵兴科 张华 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2008年第6期32-36,共5页

采用前驱体碳化复合技术利用钛铁粉为原料制备Ti–Fe–Ni–C和Ti–Fe–C系粉末,并通过反应等离子喷涂技术(RPS)原位合成并沉积了TiC/Fe–Ni和TiC/Fe金属陶瓷复合涂层。利用XRD、SEM和EDS研究了复合粉末和不同基体涂层的成分、组织结构,... 采用前驱体碳化复合技术利用钛铁粉为原料制备Ti–Fe–Ni–C和Ti–Fe–C系粉末,并通过反应等离子喷涂技术(RPS)原位合成并沉积了TiC/Fe–Ni和TiC/Fe金属陶瓷复合涂层。利用XRD、SEM和EDS研究了复合粉末和不同基体涂层的成分、组织结构,测量了2种涂层的显微硬度和磨损量。结果表明:采用前驱体碳化复合技术制备的反应喷涂复合粉末粒度均匀、无有害相生成;制备的复合涂层由不同TiC颗粒含量的片层组织叠加而成;TiC颗粒大致呈球形,基体主要为Fe及Fe、Ni固溶体。TiC/Fe–Ni涂层较TiC/Fe涂层组织更加均匀、致密,且具有较高的显微硬度和较好的耐磨性。 展开更多

关键词 反应等离子喷涂 tic 前驱体 金属陶瓷 复合涂层

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提高短切碳纤维对陶瓷基复合材料TiC-TiB_2强韧化的研究 被引量：3

6

作者 邓启超 汪建利 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2010年第2期66-70,共5页

对采用SHS/PHIP技术制备的Cf/TiC-TiB2陶瓷基复合材料中存在短切碳纤维损伤严重,补强增韧效果不明显的原因进行分析研究。研究发现:在B4C+3Ti+Cf体系的SHS反应过程中,由于反应温度太高,使短切碳纤维表面的碳原子与钛粉之间发生化学反应... 对采用SHS/PHIP技术制备的Cf/TiC-TiB2陶瓷基复合材料中存在短切碳纤维损伤严重,补强增韧效果不明显的原因进行分析研究。研究发现:在B4C+3Ti+Cf体系的SHS反应过程中,由于反应温度太高,使短切碳纤维表面的碳原子与钛粉之间发生化学反应,造成短切碳纤维表面的化学损伤,影响短切碳纤维的性能,进而影响其补强增韧的效果。在SHS反应过程中,防止或减少短切碳纤维化学损伤的主要途径就是添加稀释剂来降低反应温度。在B4C+3Ti+xCf TiC+2TiB2+xCf体系中,通过向反应物中添加稀释剂镍可以有效地防止或减少短切碳纤维的化学损伤,改善各相之间的接触状况,提高各相之间的界面强度,提高短切碳纤维补强增韧的效果。 展开更多

关键词 tic—tib2陶瓷基复合材料 短切碳纤维 SHS/PHIP 强韧化 稀释剂

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反应超音速火焰喷涂TiC-TiB_2-Ni涂层的组织性能 被引量：8

7

作者 李方坡 王引真 +2 位作者 孙永兴 潘蛟亮 高海军 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期99-102,108,共5页

基于反应超音速火焰喷涂技术,以钛粉、炭化硼、石墨和镍粉为原材料,在45#钢基体上制备3种TiC-TiB2-Ni涂层,并对涂层组织与相关性能进行研究。结果表明:Ti-B4C-C-Ni粉末组元在喷涂过程中发生剧烈的放热反应,可以合成TiC-TiB2-Ni金属陶瓷... 基于反应超音速火焰喷涂技术,以钛粉、炭化硼、石墨和镍粉为原材料,在45#钢基体上制备3种TiC-TiB2-Ni涂层,并对涂层组织与相关性能进行研究。结果表明:Ti-B4C-C-Ni粉末组元在喷涂过程中发生剧烈的放热反应,可以合成TiC-TiB2-Ni金属陶瓷涂层,Ti-B4C之间发生反应的趋势和剧烈程度明显大于Ti-C之间的;涂层中除主要组成相TiC,TiB2和Ni外,还含有一定量的Ti(C,N),TiO2,Ti2O3和NiO相;随着TiB2含量的减少,涂层中的气孔和夹杂物含量增多,显微硬度和结合强度逐渐降低,滑动磨损量明显升高,涂层耐磨性能下降;利用Ti-B4C-Ni材料组元制备的TiC-TiB2-Ni涂层的性能最优,涂层的滑动磨损失效形式主要表现为脆性剥落和犁削。 展开更多

关键词 反应热喷涂 超音速火焰喷涂 tic—tib2-Ni 复合涂层 摩擦磨损

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反应火焰喷涂Ti-Ni-C系陶瓷/金属复合涂层 被引量：6

8

作者 刘慧渊 黄继华 +2 位作者 魏世忠 张华 赵兴科 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2007年第1期23-27,共5页

以钛粉、镍粉和碳的前驱体(蔗糖)为原料通过前驱体碳化复合技术制备了Ti-N i-C系反应喷涂复合粉末,并通过普通氧乙炔火焰喷涂技术成功制备了以TiC为增强相的陶瓷/金属复合涂层。采用XRD和SEM对喷涂粉末和涂层的相组成和显微组织结构进... 以钛粉、镍粉和碳的前驱体(蔗糖)为原料通过前驱体碳化复合技术制备了Ti-N i-C系反应喷涂复合粉末,并通过普通氧乙炔火焰喷涂技术成功制备了以TiC为增强相的陶瓷/金属复合涂层。采用XRD和SEM对喷涂粉末和涂层的相组成和显微组织结构进行了分析。研究结果表明:采用前驱体碳化复合技术制备的Ti-N i-C系复合喷涂粉末有非常紧密的结构;可有效的解决反应喷涂过程中原料粉末分离的问题;喷涂所得到的陶瓷/金属复合涂层具有典型的热喷涂组织特征,其由原位合成的纳米级TiC颗粒分布于金属基体内部形成的复合强化片层组织和TiC和Ti2O3共生聚集片层交替叠加而成;涂层基体以N i和N i3Ti形式存在。 展开更多

关键词 陶瓷/金属复合涂层 反应火焰喷涂 tic 前驱体

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TiC-TiB_2/Cu复合材料的抗热震及抗烧蚀行为研究 被引量：4

9

作者 朱春城 李垚 +2 位作者 赫晓东 张幸红 韩杰才 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2003年第3期15-19,共5页

采用SHS/PHIP工艺制备了TiC-TiB_2/xCu复合材料,分析了材料的组成及显微结构,利用等离子火炬加热器考察了材料的抗热震及抗烧蚀性能。结果表明,随着金属Cu含量的增加,TiC-TiB_2/xCu复合材料的抗热震性增强,而抗烧蚀性能降低;在经过15s... 采用SHS/PHIP工艺制备了TiC-TiB_2/xCu复合材料,分析了材料的组成及显微结构,利用等离子火炬加热器考察了材料的抗热震及抗烧蚀性能。结果表明,随着金属Cu含量的增加,TiC-TiB_2/xCu复合材料的抗热震性增强,而抗烧蚀性能降低;在经过15s烧蚀后,材料的质量损失为1.7g,质量烧蚀率为0.11g/s。材料的抗烧蚀机理为耐高温、耐冲刷的高强度陶瓷骨架以及高温下挥发吸热的金属Cu粘接剂,二者的综合作用使材料具有抗烧蚀性。 展开更多

关键词 tic—tib2/Cu复合材料 抗热震 抗烧蚀性能 复相陶瓷 显微结构 试验

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反应等离子喷涂Fe-Ti-C复合粉末制备金属陶瓷涂层的组织形成机理 被引量：3

10

作者 王海涛 张守全 +3 位作者 黄继华 朱警雷 张强 张华 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期42-46,共5页

以蔗糖为碳的前驱体、TiFe粉为原料制备Fe-Ti-C系反应热喷涂复合粉末,通过等离子喷涂沉积TiC/Fe金属陶瓷涂层,利用"淬熄试验"研究涂层组织形成机理。采用XRD和SEM分析喷涂粉末、涂层以及淬熄粒子的组织结构。结果表明:每个复... 以蔗糖为碳的前驱体、TiFe粉为原料制备Fe-Ti-C系反应热喷涂复合粉末,通过等离子喷涂沉积TiC/Fe金属陶瓷涂层,利用"淬熄试验"研究涂层组织形成机理。采用XRD和SEM分析喷涂粉末、涂层以及淬熄粒子的组织结构。结果表明:每个复合粉末团粒构成独立的反应单元,在喷涂飞行过程中首先出现Ti-Fe液相,然后整个团粒发生球化;熔化的团粒内部生成大量细小TiC颗粒,表层有少量TiC聚集,与基板碰撞后形成复合强化片层与TiC聚集片层交替叠加的涂层结构;随飞行距离增大,团粒外部TiC聚集层增厚,内部TiC颗粒减少,碰撞扁平化程度降低;最终涂层由TiC和Fe两相组成,大量亚微米级TiC颗粒呈内晶型均匀分布于Fe基体中。 展开更多

关键词 tic/Fe金属陶瓷涂层 Fe-Ti-C复合粉末 组织形成机理

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激光熔覆TiC/Ni-Al基复合涂层的高温稳定性研究 被引量：6

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作者 渠通洋 赵海云 欧阳洁 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 2008年第1期11-15,共5页

在不锈钢基材上通过激光合成Ni-Cr-Al-Co-X(X=Mo、W、Nb、Ti、C、B)+TiC粉末制备出TiC陶瓷颗粒增强Ni-Al基高温耐磨复合材料涂层,并将试样在1 000℃高温保温50 h。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)显微硬度计对涂层高温... 在不锈钢基材上通过激光合成Ni-Cr-Al-Co-X(X=Mo、W、Nb、Ti、C、B)+TiC粉末制备出TiC陶瓷颗粒增强Ni-Al基高温耐磨复合材料涂层,并将试样在1 000℃高温保温50 h。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)显微硬度计对涂层高温时效前后的组织、相成分、硬度进行了对比分析和测试。结果显示:实验条件下,激光熔覆涂层与基材之间没有出现裂纹、孔洞等缺陷,涂层与基材之间仍保持着良好的冶金结合。激光熔覆TiC陶瓷颗粒增强Ni-Al基高温耐磨复合材料涂层具有良好的高温稳定性。 展开更多

关键词 激光熔覆 Ni-Al基 tic陶瓷颗粒 复合材料涂层 高温稳定性

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前驱体碳化粉末反应火焰喷涂制备TiC增强金属复合涂层

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作者 张守全 王海涛 +3 位作者 黄继华 朱警雷 张强 刘慧渊 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期429-433,共5页

采用前驱体碳化复合技术制备了Ti-Fe-C和Ti-Ni-C两种体系的反应热喷涂复合粉末,通过氧乙炔火焰喷涂原位合成并沉积了TiC增强Fe基和Ni基复合涂层。利用XRD、SEM和EDS研究了复合粉末、涂层的相组成和组织结构,考察了TiC/Fe、TiC/Ni复合涂... 采用前驱体碳化复合技术制备了Ti-Fe-C和Ti-Ni-C两种体系的反应热喷涂复合粉末,通过氧乙炔火焰喷涂原位合成并沉积了TiC增强Fe基和Ni基复合涂层。利用XRD、SEM和EDS研究了复合粉末、涂层的相组成和组织结构,考察了TiC/Fe、TiC/Ni复合涂层的硬度和耐磨性。结果表明:复合粉末在喷涂过程中反应充分,可分别生成以Fe和Ni为粘结相的TiC增强涂层;两种涂层都是由TiC颗粒均匀分布的复合强化片层和TiC聚集片层叠加而成,TiC/Fe复合涂层的片层较薄,而TiC/Ni涂层中TiC的聚集片层较少;TiC/Fe涂层的硬度高于TiC/Ni涂层,两者的耐磨性能分别约为Ni60涂层的11倍和6倍。 展开更多

关键词 反应火焰喷涂 tic颗粒 前驱体 金属陶瓷复合涂层

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铁基含TiC陶瓷粉电弧喷涂粉芯丝材的研究 被引量：4

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作者 贺定勇 张发云 +3 位作者 蒋建敏 傅斌友 栗卓新 王智慧 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2006年第5期41-44,共4页

采用电弧喷涂含TiC陶瓷粉末的粉芯丝材,在低碳钢基体上制备了铁基复合涂层。用MLS-225型湿砂橡胶轮磨损试验机测试了涂层的抗磨粒磨损性能。利用光学显微镜、SEM、XRD分析技术对涂层的显微组织结构、磨损表面和相组成进了研究。结果表明... 采用电弧喷涂含TiC陶瓷粉末的粉芯丝材,在低碳钢基体上制备了铁基复合涂层。用MLS-225型湿砂橡胶轮磨损试验机测试了涂层的抗磨粒磨损性能。利用光学显微镜、SEM、XRD分析技术对涂层的显微组织结构、磨损表面和相组成进了研究。结果表明:采用电弧喷涂工艺可制备含TiC陶瓷硬质相的复合涂层,在铁基体上弥散分布着一定量的TiC硬质颗粒,使整个涂层得到强化,涂层显微硬度平均值约为1137HV0.1,涂层的抗磨粒磨损性能较好,相对Q235钢提高了6倍。涂层磨损机制主要为犁沟切削和脆性断裂。 展开更多

关键词 铁基复合涂层 电弧喷涂 tic陶瓷 耐磨粒磨损

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熔体变质对超高重力场燃烧合成TiC-TiB_2组织均匀性的影响 被引量：3

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作者 张昊 赵忠民 张龙 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2707-2714,共8页

通过在(Ti+B4C)反应体系中相应增加(CrO3+Al)高能铝热剂添加量,使燃烧体系绝热温度依次达到3000℃、3200℃、3400℃、3600℃与3800℃,进行加速度2000 g的超高重力场燃烧合成实验,制备出系列TiC-TiB2复合陶瓷,探讨高能铝热剂的引入对陶... 通过在(Ti+B4C)反应体系中相应增加(CrO3+Al)高能铝热剂添加量,使燃烧体系绝热温度依次达到3000℃、3200℃、3400℃、3600℃与3800℃,进行加速度2000 g的超高重力场燃烧合成实验,制备出系列TiC-TiB2复合陶瓷,探讨高能铝热剂的引入对陶瓷显微组织、凝固行为与力学性能的影响。经XRD、FESEM与EDS测试,发现陶瓷显微组织均由TiB2基体相、不规则TiC第二相、少量的Cr基合金相及Al2O3夹杂物构成,增加高能铝热剂的引入量,通过提高反应熔体温度并增加金属液相,对陶瓷合成过程进行耦合控制,不仅急剧降低Al2O3夹杂含量与尺寸,而且明显细化陶瓷组织、改善其均质性,进而当绝热温度超过3600℃,出现TiB2片晶平均尺寸1μm的超细晶组织,使陶瓷致密性、抗弯强度与断裂韧性均显著提升。 展开更多

关键词 tic—tib2复合陶瓷 燃烧合成 超高重力场 抗弯强度 断裂韧性

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