论文部分内容阅读
随着农业技术的迅速发展和机械化、自动化程度的不断提高,在实现农业现代化的过程中,农业机械越来越受到国家的重视,如何解决因磨损导致农业机械失效的问题显得尤为迫切。本课题采用等离子喷涂技术制备镍基复合涂层,分析了不同TiC含量对涂层组织和性能的影响,优化了等离子喷涂工艺参数,获得了能指导实践生产的工艺规范,实践考证了涂层应用于IS195旋耕刀修复的可行性。采用正交试验分析确定了等离子喷涂的最佳工艺参数为:喷涂电流650A,喷涂距离110mm,主气流量63.7L/min,辅气流量27.3L/min,送粉速度10.5g/min,喷枪移动速度100mm/s。等离子喷涂镍基涂层具有典型的层状波浪式结构,涂层与基体之间呈机械结合,涂层内部存在少许孔隙。涂层近表区域显微硬度最大为570HV,磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损两种,动电位电化学腐蚀试验表明,镍基涂层较基体具有良好的耐蚀性。通过在镍基粉末中添加不同含量的TiC粉末(TiC含量为10%,15%,20%)发现,TiC镍基复合涂层与基体呈机械结合,且随着TiC含量的增加,TiC颗粒在涂层中分布越均匀。当TiC含量为20%时,涂层的显微硬度最高,磨损机制为磨粒磨损;当TiC含量为15%时,涂层的摩擦系数较低约为0.35,摩擦磨损性能最好,磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损两种。电化学腐蚀极化曲线表明,TiC镍基复合涂层的耐蚀性较镍基涂层有所提高,当TiC含量为15%时,复合涂层的耐蚀性最好。Ni60+15%TiC复合涂层经氩弧重熔处理后,涂层与基体结合面处元素发生扩散,黑色边界消除,呈冶金结合,涂层组织由γ-Ni固溶体、TiC、Cr23C6、CrB等相组成。涂层平均显微硬度有所提高,摩擦系数降低,涂层表面光洁平整,只有轻微的擦划痕,磨损机制表现为磨粒磨损。电化学腐蚀试验表明,涂层自腐蚀电位升高,耐蚀性提高。将重熔Ni60+15%TiC复合涂层应用于IS195旋耕刀的修复中,熔覆层成本低、质量高,田间模拟试验表明,经过表面处理的旋耕刀磨损量明显降低,磨痕断断续续,磨痕宽度和深度变小,表现出优良的耐磨性。