双丝电弧喷涂Ni-Al复合涂层的显微结构与力学性能分析

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"这篇2014年的论文研究了通过双丝电弧喷涂技术在6061-T6铝合金板上制备的Ni-5wt%Al和Ni-20wt%Al复合涂层的微观结构和机械性能。研究在不同实验条件下进行,探讨了耐磨性能等关键特性。" 论文详细内容: 这篇由Ji-xiao Wang等人发表在《国际矿物、冶金与材料》期刊上的研究,深入探讨了双丝电弧喷涂法制备的镍铝合金复合涂层的微观结构和机械性能。6061-T6铝合金因其优异的耐腐蚀性和可加工性,在航空航天、汽车等领域广泛应用,而其表面的强化涂层则能进一步提升这些性能。 研究中,作者采用双丝电弧喷涂技术制备了两种不同铝含量(5wt%和20wt%)的镍铝合金涂层。这种技术利用两根连续送进的金属丝在电弧的作用下熔化并高速喷射到基材表面,形成致密的涂层。通过对不同条件下的实验结果进行对比,分析了涂层的微观结构,包括颗粒形态、组织均匀性以及涂层的结合强度。 实验结果显示,Ni-5wt%Al和Ni-20wt%Al复合涂层的微观结构受到喷涂参数的影响,如喷射速度、电流和气体流量等。较高的铝含量可能导致更大的颗粒,这可能会影响涂层的致密度和耐磨性能。同时,研究还关注了涂层的机械性能,包括硬度、冲击韧性和耐磨性。耐磨性能是评价涂层在实际应用中耐磨损能力的重要指标,尤其对于承受高应力和磨损的工况而言。 通过对涂层进行耐磨测试,研究人员发现,尽管高铝含量的涂层可能具有更高的硬度,但其耐磨性能并不一定优于低铝含量的涂层。这可能是由于颗粒间的结合强度和涂层的内部缺陷对耐磨性有显著影响。此外,论文还讨论了热处理对涂层性能的影响,热处理可以改善涂层的组织,提高其与基材的结合力。 这项研究为优化6061-T6铝合金表面的Ni-Al复合涂层提供了理论基础,有助于设计出更适应特定应用需求的高性能涂层。同时,对于理解和改进双丝电弧喷涂工艺也有重要的指导意义,对于工程技术领域,尤其是材料表面改性,有着深远的实践价值。