等离子喷涂工艺对Cr3C2-25％NiCr涂层性能影响研究

"等离子喷涂参数对Cr3C2-25％NiCr涂层组织性能影响" 等离子喷涂是一种先进的表面处理技术，常用于制备金属陶瓷涂层，以增强材料的耐磨性、耐高温性和耐腐蚀性。在本研究中，作者黑鹏辉和叶福兴探讨了喷涂电流、喷涂电压和主气流量这三大关键工艺参数如何影响等离子喷涂Cr3C2-25％NiCr金属陶瓷涂层的孔隙率和显微硬度。 首先，喷涂电流的调整能够改变等离子焰流的能量密度，从而影响涂层的形成过程。电流增大通常会导致焰流温度升高，使得粉末熔化更充分，有助于提高涂层的结合强度和致密度。但过高的电流可能导致粉末过度熔化，增加孔隙率。 其次，喷涂电压则影响等离子焰流的长度和形状，决定了粉末粒子的加速和飞行路径。电压增高可以增加焰流速度，使粉末粒子更有效地撞击基材，减少未熔颗粒，降低孔隙率。然而，电压过高可能会导致粒子过热，影响涂层的微观结构。 主气流量，即Ar气流量，控制等离子焰流的冷却效果。适当增加Ar气流量能降低焰流温度，减少粉末的热分解和氧化，有利于提高涂层的硬度。但过大的气流量可能导致焰流能量不足，影响涂层的沉积效率和质量。 通过正交试验设计，作者系统地研究了这些参数的组合效应。试验结果表明，电弧电压对孔隙率的影响最大，其次是电流。而对显微硬度影响最大的是Ar气流量，其次也是电流。这意味着在实际操作中，控制电压和电流对于减小孔隙率和提高硬度至关重要。 通过优化工艺参数，制备出的Cr3C2-25％NiCr涂层具有低孔隙率、高显微硬度的特点，其主相转变为Cr7C3，脱碳程度较低，表明涂层的热稳定性良好。这样的涂层在实际应用中将具有更优异的性能和更长的使用寿命。 等离子喷涂工艺参数的微小波动可能显著影响涂层性能，因此，对工艺参数的严格监控和精确控制是保证涂层质量的关键。这项研究提供了对Cr3C2-NiCr涂层性能影响的重要认识，为后续的涂层制备提供了理论依据和实践指导。通过正交试验和方差分析，可以确定影响涂层质量的主要因素，从而有针对性地优化工艺参数，确保涂层的稳定性和一致性。