等离子喷涂Al2O3-TiO2陶瓷涂层的显微组织及摩擦学性能
来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2016年第3期
论文作者：陈颢 熊伟 王永欣 章杨荣 李金龙 羊建高
文章页码：434 - 443
关键词：等离子喷涂;Al2O3;Ti O2;陶瓷涂层;显微组织;磨损机理;
摘 要：以Al2O3-TiO2（x=0%,3%,13%,20%,40%,质量分数）复合陶瓷粉末为原料,采用等离子喷涂工艺在316L不锈钢基体表面制备5种陶瓷涂层。利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X线衍射仪（XRD）、荧光金相显微镜分析粉末和涂层形貌、微观结构、物相组成及涂层孔隙率;利用显微硬度计及摩擦磨损试验机测试涂层力学及摩擦学性能,观察试样磨损形貌,分析磨损机理。结果表明:涂层呈典型的等离子喷涂层状堆积特征,涂层与基体结合良好。随TiO2含量增加,涂层主相由γ-Al2O3向Al2TiO5相过渡,涂层韧性升高,硬度和孔隙率降低。在大气环境下,低TiO2含量的涂层（Al2O3、AT3）发生应力疲劳磨损,高TiO2含量的涂层（AT13、AT20和AT40）发生应变疲劳磨损;而在水环境下,5种涂层均发生应力疲劳磨损。
陈颢1,2,3，熊伟1,4，王永欣4，章杨荣1,4，李金龙4，羊建高3
1. 江西理工大学材料科学与工程学院2. 中南大学粉末冶金研究院3. 湖南顶立科技有限公司4. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
摘 要：以Al2O3-TiO2（x=0%,3%,13%,20%,40%,质量分数）复合陶瓷粉末为原料,采用等离子喷涂工艺在316L不锈钢基体表面制备5种陶瓷涂层。利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X线衍射仪（XRD）、荧光金相显微镜分析粉末和涂层形貌、微观结构、物相组成及涂层孔隙率;利用显微硬度计及摩擦磨损试验机测试涂层力学及摩擦学性能,观察试样磨损形貌,分析磨损机理。结果表明:涂层呈典型的等离子喷涂层状堆积特征,涂层与基体结合良好。随TiO2含量增加,涂层主相由γ-Al2O3向Al2TiO5相过渡,涂层韧性升高,硬度和孔隙率降低。在大气环境下,低TiO2含量的涂层（Al2O3、AT3）发生应力疲劳磨损,高TiO2含量的涂层（AT13、AT20和AT40）发生应变疲劳磨损;而在水环境下,5种涂层均发生应力疲劳磨损。
关键词：等离子喷涂;Al2O3;Ti O2;陶瓷涂层;显微组织;磨损机理;
