Nano Al2O3 + TiO2 Technologie de la pulvérisation plasma de surface de magnésium

97% AL2O3 + 3% TIO2La couche nano-céramique a été pulvérisée à la surface de l'alliage de magnésium AZ91D par pulvérisation de plasma. La taille des particules céramiques était de 150 nm et 120 nm, et l'épaisseur de revêtement était de 50 μm ~ 100 μm. L'efficacité thermique ηq était d'environ 65%. La surface de l'échantillon est préchauffée à 100 ℃ avant la pulvérisation, la distance de pulvérisation est de 60 mm ~ 80mm, l'axe de flux de flamme plasma et la surface de la pièce sont de 45 ° ~ 60 °, le débit de N2 du gaz d'alimentation en poudre est de 0,5 m3 / h, et la vitesse d'alimentation en poudre est de 1 kg / h ~ 1,5 kg / h. Après le revêtement, le test de dureté, SEM (microscopie électronique à balayage) et XRD (diffraction à rayons X) de la couche de revêtement, de la résistance de liaison et de la résistance à la corrosion du revêtement et du substrat ont été effectués.

Analyse de microstructure

La distribution de particules en poudre de nano-céramique est assez uniforme, mais il y a encore des particules agglomérées. 97% de la poudre était composée d'α-AL2O3 et de TiO2 similaire à 3%. Le revêtement est une couche lamellaire, due à l'adhérence des particules à haute température et des particules solidifiées, de sorte que le revêtement est composé de nombreuses particules, la surface est assez rugueuse.

En raison du point de fusion bas de la matrice d'alliage AZ91D, une partie de la surface matricielle fondre lorsqu'elle est affectée par des particules de céramique à plasma à haute température. Les analyses XRD et SEM ont montré qu'il existe des particules de nano-α-al2o3 colonnaires et d'équiaxées dans le revêtement. Étant donné que la γ-al2o3 augmente le long de la direction du flux de chaleur pendant le processus de formation, les particules α-AL2O3 non démélentées sont causées par refroidissement pendant le processus de pulvérisation thermique au plasma. Cette structure est bénéfique pour l'amélioration des propriétés mécaniques de la couche de nanomètre pulvérisée. Il n'y a pas de TiO2 dans le spectre XRD, car la zone de contact de l'alumine et de l'oxyde de titane est grande et complètement solide dissoute lors de la pulvérisation thermique. En raison de leur solution solide mutuelle, la force de liaison colonne intercalaire est améliorée, ce qui est propice à la levée de la résistance au revêtement.

Il est constaté qu'une petite quantité de mgo existe dans des spectres XRD, qui sont formées par la réaction d'interface de la surface en alliage de magnésium touchée par des particules de céramique à haute température pendant la pulvérisation thermique. La formation de MGO peut effectivement restreindre la croissance des grains AL2O3 et l'Al2O3 raffiné est bénéfique pour l'amélioration de la résistance au revêtement. Pendant ce temps, il peut également renforcer la lubrification entre la matrice d'alliage de la céramique et le magnésium et ajuster la répartition de la contrainte dans l'interface.

La performance de revêtement

Dureté:

Après pulvérisation de plasma 97% al2o3 + 3% Tio2 Nano-céramique sur l'alliage AZ91D, la dureté de la couche céramique est HV950 ~ HV 980, qui est supérieure à celle de la couche céramique classique HV750 ~ HV800. Parce qu'il y a beaucoup de nanomètre équitax α-al2o3 dans le revêtement.

Force de liaison:

Selon ASTM C633, la force de liaison du revêtement est de 19 MPA ~ 22.5MPA, tandis que celle du revêtement céramique pulvérisé du plasma conventionnel n'est que de 16 mpa. Le premier est de 18,75% ~ 40,63% supérieur à celui de ces derniers.

Résistance à la corrosion des revêtements:

Selon la norme du GB6458-1986, les scientifiques ont pulvérisé le revêtement nano-céramique sur la surface par plasma et les échantillons scellés ont été soumis au test de pulvérisation de sel neutre pendant 72H. La surface était intacte sans taches de rouille.