石晨晓,刘元富,张乐乐,陈德强,张政,刘志宏.转移等离子弧熔敷TiC-MoSi2 增强复合涂层显微组织及抗氧化性[J].稀有金属材料与工程,2021,50(8):2686~2693.[Shi Chenxiao,Liu Yuanfu,Zhang Lele,Chen Deqiang,Zhang Zheng,Liu Zhihong.Microstructure and Oxidation Performance of TiC-MoSi2 Reinforced Composite Coating Prepared by Plasma Tran-sferred Arc Cladding[J].Rare Metal Materials and Engineering,2021,50(8):2686~2693.]
转移等离子弧熔敷TiC-MoSi2 增强复合涂层显微组织及抗氧化性
投稿时间:2020-06-24  修订日期:2020-09-15
中文关键词:  复合涂层  显微组织  等温氧化  协同增强
基金项目:The Open Fund of National United Engineering Laboratory for Advanced Bearing Tribology, Henan University of Science and Technology (201904) and the Fundamental Research Funds for the Central Universities (2019JBZ106)
中文摘要:
      为了提高AISI 304不锈钢的高温抗氧化性及耐磨性,利用转移等离子弧熔敷技术在AISI 304基材表面制备了TiC-MoSi2复合相增强复合涂层。对比分析了氧化前后复合涂层的显微组织,测试了复合涂层的显微硬度分布,测试并拟合了复合涂层的氧化动力学曲线,探讨了复合涂层的氧化机理。结果表明:复合涂层典型显微组织由TiC-MoSi2复合相、初生TiC枝晶和γ-(Ni,Fe)/NiSi2共晶构成,TiC-MoSi2复合相和初生TiC枝晶作为复合涂层的增强相均匀分布在γ-(Ni,Fe)/NiSi2共晶基体上。由于TiC-MoSi2复合相的增强作用以及超细γ-(Ni,Fe)/NiSi2共晶基体的粘结和支撑作用,复合涂层具有高且均匀的硬度分布、良好的强度和韧性。得益于独特的显微组织,复合涂层表现出良好的高温抗氧化性。
Microstructure and Oxidation Performance of TiC-MoSi2 Reinforced Composite Coating Prepared by Plasma Tran-sferred Arc Cladding
英文关键词:composite coating  microstructure  isothermal oxidation  synergistic strengthening
英文摘要:
      In order to improve the oxidation resistance and wear properties of AISI 304, a TiC-MoSi2 complex phase enhanced composite coating was designed and in-situ prepared on AISI 304 substrate by plasma transferred arc (PTA) cladding technique. Microstructure of the composite coating before and after oxidation was analyzed. The hardness distribution of the coating was tested. The oxidation kinetics curves of the coating were measured and fitted. The oxidation mechanism of the coating was discussed. Results show that typical microstructure of the composite coating consists of TiC-MoSi2 complex phases, primary TiC dendrites and γ-(Ni, Fe)/NiSi2 eutectics. The TiC-MoSi2 complex phases and TiC dendrites as reinforcing phases are uniformly distributed on the γ-(Ni, Fe)/NiSi2 eutectic matrix. Due to the strengthening effect of the TiC-MoSi2 complex phases and the binding and supporting action of the ultrafine γ-(Ni,Fe)/NiSi2 eutectic matrix, the composite coating exhibits high and uniform hardness distribution, good strength and toughness. Thanks to its unique microstructure, the composite coating shows good oxidation resistance.
作者单位E-mail
石晨晓 北京交通大学 机械与电子控制工程学院 材料科学与工程研究中心北京 100044 16121353@bjtu.edu.cn 
刘元富 北京交通大学 机械与电子控制工程学院 材料科学与工程研究中心北京 100044
河南科技大学 高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室河南 洛阳 471003 
yfliu@bjtu.edu.cn 
张乐乐 北京交通大学 机械与电子控制工程学院 材料科学与工程研究中心北京 100044  
陈德强 河南科技大学 高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室河南 洛阳 471003  
张政 北京交通大学 机械与电子控制工程学院 材料科学与工程研究中心北京 100044  
刘志宏 北京交通大学 机械与电子控制工程学院 材料科学与工程研究中心北京 100044  
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