NANO AL2O3 + Tecnología TiO2 de la superficie de magnesio pulverización de plasma

97% AL2O3 + 3% TIO2La capa nano-cerámica se roció en la superficie de la aleación de magnesio AZ91D mediante pulverización de plasma. El tamaño de la partícula de cerámica fue de 150 nm y 120 nm, y el espesor de recubrimiento fue de 50 μm ~ 100 μm. La eficiencia térmica ηq fue de alrededor del 65%. La superficie de la muestra está precalentada a 100 ℃ antes de la pulverización, la distancia de pulverización es de 60 mm ~ 80 mm, el eje de flujo de llama de plasma y la superficie de la pieza de trabajo tienen un ángulo de 45 ° ~ 60 °, el caudal de N2 del gas de alimentación en polvo es de 0.5 m3 / h, y la tasa de alimentación de polvo es de 1 kg / h ~ 1.5kg / h. Después de recubrir, se realizaron pruebas de dureza, SEM (microscopía electrónica de barrido) y análisis de XRD (difracción de rayos X) de capa de recubrimiento, resistencia de la unión y prueba de resistencia a la corrosión del recubrimiento y sustrato.

Análisis de microestructura

La distribución de partículas en polvo de nano-cerámica es bastante uniforme, pero todavía hay partículas aglomeradas. El 97% del polvo estaba compuesto por α-AL2O3 y 3% de RUTIL, como TiO2. El recubrimiento es una capa laminar, debido a la adhesión de partículas de alta temperatura y partículas solidificadas, de modo que el recubrimiento se compone de muchas partículas, la superficie es bastante áspera.

Debido al bajo punto de fusión de la matriz de aleación AZ91D, parte de la superficie de la matriz se derretirá cuando se ve afectada por partículas cerámicas plasmáticas de alta temperatura. El análisis XRD y SEM mostró que existen partículas γ-AL2O3 columnas y nano-α-AL2O3 igualados en el recubrimiento. Debido a que γ-AL2O3 crece a lo largo de la dirección del flujo de calor durante el proceso de formación, las partículas α-AL2O3 no mezcladas se causan por enfriamiento durante el proceso de pulverización térmica en plasma. Esta estructura es beneficiosa para la mejora de las propiedades mecánicas de la capa de nanómetro pulverizado. No hay TiO2 en el espectro XRD, ya que el área de contacto de la alúmina y el óxido de titanio es grande y completamente sólido disuelto durante la pulverización térmica. Debido a su solución sólida mutua, se mejora la fuerza de unión de la capa intermedia columna, que es propicia para el levantamiento de la resistencia del recubrimiento.

Se encuentra que existe una pequeña cantidad de MGO en los espectros XRD, que está formada por la reacción de la interfaz de la superficie de la aleación de magnesio impactada por partículas cerámicas de alta temperatura durante la pulverización térmica. La formación de MGO puede restringir efectivamente el crecimiento de los granos de AL2O3, y el AL2O3 refinado es beneficioso para la mejora de la resistencia al revestimiento. Mientras tanto, también puede fortalecer la lubricación entre la matriz de aleación de cerámica y magnesio, y ajustar la distribución del estrés en la interfaz.

El rendimiento del revestimiento

Dureza:

Después de la pulverización de plasma al 97% al2o3 + 3% tio2 nano-cerámica en la aleación AZ91D, la dureza de la capa cerámica es HV950 ~ HV 980, que es más alta que la de la capa cerámica convencional HV750 ~ HV800. Porque hay un montón de nanómetro equivocado α-AL2O3 en el recubrimiento.

Resistencia a la vinculación:

Según ASTM C633, la fuerza de unión del recubrimiento es de 19MPA ~ 22.5MPA, mientras que la del recubrimiento cerámico rociado en plasma convencional es solo 16MPA. El primero es de 18.75% ~ 40.63% más alto que el de este último.

Resistencia a la corrosión de los recubrimientos:

Según el estándar de GB6458-1986, los científicos rociaron el recubrimiento nano-cerámico en la superficie por plasma, y ​​las muestras selladas se sometieron a la prueba de pulverización de sal neutra durante 72h. La superficie estaba intacta sin manchas de óxido.