B清除大气等离子喷涂CuNi熔滴氧化物效应

作     者：任媛 董昕远 孙浩 雒晓涛 李成新 M.Mahrukh 李长久 REN Yuan;DONG Xinyuan;SUN Hao;LUO Xiaotao;LI Chengxin;M.Mahrukh;LI Chang-Jiu

作者机构：西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 

基　　金：国家自然科学基金重点项目Nos.52031010和U1837201 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2022年第58卷第2期

页      码：206-214页

摘      要：提出了粉末中添加B的成分设计,实现通过B牺牲氧化而保护合金元素不氧化从而发展高温CuNi熔滴自清洁氧化物效应。采用CuNi2B与CuNi4B 2种粉末,通过大气等离子喷涂工艺制备涂层,通过SEM、EDS、XRD和ICP-OES等方法研究了B含量与喷涂距离对CuNi涂层组织结构与性能的影响。结果表明,熔滴可加热至1900℃以上,粉末中B的引入可抑制飞行中高温熔滴中的合金元素的氧化,从而显著降低CuNi涂层中的O含量,而该效果受熔滴中B含量影响显著。采用4%B的CuNi合金粉末时,随着喷涂距离的增加,涂层中的氧化物显著降低,涂层中的O主要由熔滴沉积后的氧化引入,优化喷涂工艺制备的涂层O含量降低至0.43%,显著低于CuNiIn涂层的3.5%。当CuNi粉末含B为1.83%时,在距离超过100 mm,B含量降至0.5%以下时,不足以抑制等离子喷涂过程中飞行颗粒的合金元素氧化,故实现高温熔滴氧化保护的临界B含量约为0.5%。研究发现,B添加可引起合金熔点降低效应与去氧化物净化效应,从而显著增强了CuNi粒子间的冶金结合,提高了涂层的致密性;涂层B含量随粉末成分与工艺参数从0.26%增加至3.61%,而CuNi涂层硬度则随B含量增加从151 HV_(0.2)线性增加至457 HV_(0.2)。

主 题 词：CuNiIn涂层 CuNiB涂层 组织与性能 层间结合 自熔效应 等离子喷涂 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.11900/0412.1961.2021.00167

馆 藏 号：203107173...