Nano Al2o3 + TIME2 Tecnologia de Pulverização Plasma de Superfície de Magnésio

97% Al2O3 + 3% TIO2A camada nano-cerâmica foi pulverizada na superfície da liga de magnésio AZ91D por pulverização de plasma. O tamanho de partícula cerâmica foi de 150nm e 120nm, e a espessura do revestimento foi de 50 μm ~ 100μm. A eficiência térmica ηQ foi de cerca de 65%. A superfície da amostra é pré-aquecida a 100 ℃ antes de pulverizar, a distância de pulverização é de 60 mm ~ 80mm, o eixo de fluxo de chama plasmático e a superfície da peça de trabalho são 45 ° ° ~ Ângulo de ângulo, a taxa de fluxo de N2 do gás de alimentação em pó é 0,5 M3 / h, e a taxa de alimentação em pó é 1kg / h ~ 1,5kg / h. Após o revestimento, o teste de dureza, o SEM (microscopia eletrônica de varredura) e a análise do XRD (difração de raios X) da camada de revestimento, resistência à ligação e teste de resistência à corrosão do revestimento e do substrato foram realizados.

Análise de microestrutura

A distribuição de partículas em pó de nano-cerâmica é bastante uniforme, mas ainda há partículas aglomeradas. 97% do pó era composto de α-al2o3 e 3% de tio2 de rutile. O revestimento é uma camada lamelar, devido à adesão de partículas de alta temperatura e partículas solidificadas, para que o revestimento seja composto de muitas partículas, a superfície é bastante áspera.

Devido ao baixo ponto de fusão da matriz de liga AZ91D, parte da superfície da matriz derreterá quando impactada por partículas cerâmicas de plasma de alta temperatura. A análise XRD e SEM mostraram que existem partículas nano-a-al2o3 nano-α-al2o3 e equiaxed no revestimento. Como a γ-al2o3 cresce ao longo da direção do fluxo de calor durante o processo de formação, as partículas α-al2o3 não moldadas são causadas pelo resfriamento durante o processo de pulverização térmica de plasma. Esta estrutura é benéfica para a melhoria das propriedades mecânicas da camada nanómetro pulverizada. Não há TiO2 no espectro XRD, porque a área de contato da alumina e o óxido de titânio é grande e completamente sólida dissolvida durante a pulverização térmica. Devido à sua solução sólida mútua, a força de ligação de interlayer colunar é aumentada, o que é propício para o levantamento da força do revestimento.

Verifica-se que uma pequena quantidade de MGO existe em espectros XRD, que é formada pela reação da interface da superfície da liga de magnésio impactada por partículas cerâmicas de alta temperatura durante a pulverização térmica. A formação de MGO pode efetivamente restringir o crescimento de grãos de AL2O3, e o Al2O3 refinado é benéfico para a melhoria da força do revestimento. Enquanto isso, também pode fortalecer a lubrificação entre a matriz de liga de cerâmica e magnésio e ajustar a distribuição do estresse na interface.

O desempenho do revestimento

Dureza:

Após a pulverização de plasma 97% Al2O3 + 3% Tio2 Nano-cerâmica na liga AZ91D, a dureza da camada cerâmica é HV950 ~ HV 980, que é maior do que a da camada cerâmica convencional HV750 ~ HV800. Porque há muito nanômetro equiaxido α-al2o3 no revestimento.

Força de ligação:

De acordo com ASTM C633, a resistência à ligação do revestimento é de 19MPa ~ 22.5mpa, enquanto a do revestimento de cerâmica pulverizado de plasma convencional é de apenas 16MPa. O primeiro é 18,75% ~ 40,63% maior que o segundo.

Resistência à corrosão de revestimentos:

De acordo com o padrão de GB6458-1986, os cientistas pulverizaram o revestimento nano-cerâmico na superfície pelo plasma, e as amostras seladas foram submetidas ao teste de pulverização de sal neutro para 72h. A superfície estava intacta sem manchas de ferrugem.