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《广东工业大学》 2005年
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液中脉冲放电制备TiC陶瓷涂层及其滑动磨损性能研究

靖爱  
【摘要】:本文作者在国内率先对液相脉冲放电沉积技术进行了试验研究。利用模压粉体Ti电极在煤油中进行脉冲放电,在45#钢表面获得了TiC陶瓷硬质涂层,其厚度约为30 μm,表面硬度平均高达1800HV以上,为基体硬度的6倍以上。用X射线衍射仪分析了涂层的相结构;用电子扫描电镜观测了涂层表面形貌;用电子探针分析了涂层界面的成分变化。结果表明:涂层中主要物相为TiC。涂层表面由许多凸起和凹坑组成,表面稍粗糙,这是脉冲放电的工艺特点决定;涂层内部Ti元素由表层至与基体界面处呈梯度分布,并且Ti元素也渗入基体一定深度,说明结合良好,为冶金反应和热扩散的结果。 考察了放电参数对涂层硬度及厚度的影响。发现:脉冲宽度和峰值电流是影响涂层沉积的主要因素,在其它影响因素不变的条件下,在一定的电流或脉宽变化范围内都存在一个硬度最大值。脉冲间隔和放电沉积时间对涂层厚度有影响作用,而对涂层的硬度几乎没有影响。正交试验表明涂层在小电流和窄脉宽的条件下,可以放电沉积获得高硬度涂层; 分析了涂层沉积的的形成机理,主要是等离子体作用下的电喷镀及电化学反应。脉冲放电过程中工作介质煤油被加热而分解,释放出游离碳C,熔融析出的Ti离子和C结合形成TiC,从而在基体表面生成陶瓷镀膜。 对涂层进行了滑动磨损试验。结果表明:在本试验的条件下,涂层的滑动摩擦系数较小,均在0.1以下,说明涂层的摩擦学性能较好;在相同的磨损实验条件下,用液中放电沉积方法处理过的表面磨损失重量是未处理表面的1/10左右,是化学复合镀方法处理表面的1/6左右,说明涂层的耐磨性相对较好。涂层磨损形貌观察发现:涂层磨痕均为典型的平行犁沟状,表明涂层的磨损机理为磨粒磨损。
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TG174.4

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【引证文献】
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【参考文献】
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