碳含量对反应等离子喷涂TiCN涂层的影响

以廉价Ti粉和碳黑为原始粉末,采用喷涂造粒制备Ti-C团聚复合喷涂材料,并通过反应等离子喷涂在氮气气氛下合成TiCN涂层.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及显微硬度计对涂层进行表征,探讨了碳含量(14.3%,16.7%及20%)对TiCN涂层物相组成、显微结构及显微硬度的影响.结果表明:所制备的涂层均由Ti C0.2N0.8和少量钛的氧化物组成,随着碳含量的增加,钛的氧化物含量降低.涂层为典型层状结构,存在少量裂纹及孔洞,当碳含量为20%时,制备的涂层相对致密,缺陷最少.此外,涂层由细小等轴晶和柱状晶组成,当碳含量为20%时,制备的涂层平均显微硬度最高,为(1 589±98.7)Hv0.2,这是晶粒细化和显微结构致密的结果.

反应等离子喷涂TiCN涂层显微结构与性能研究

利用反应等离子喷涂制备了TiCN涂层,并采用扫描电镜、X–射线衍射仪和X–射线光谱分析了涂层的显微结构,采用显微硬度计、万能试验机和环–块式摩擦磨损试验机测定了涂层的机械性能和摩擦磨损性能。结果表明:涂层主相为TiC_(0.7)N_(0.3)和TiN,同时存在少量不定性石墨相和CN_x相。由于大气喷涂的氧化,形成少量Ti_2O。涂层为典型热喷涂铺展形貌,涂层与基体具有良好的结合性。TiCN涂层的显微硬度均在1000HV_(0.2)以上,远高于基体和黏结层硬度。由于涂层H^3/E^2大于0.1,具有较强抵抗塑性变形能力和耐磨性。