氧化铈对镍基碳化钛复合涂层微观结构及摩擦学性能影响

探讨了激光熔覆TiC4复合陶瓷涂层微观结构特征，研究了氧化铈对涂层显微组织、显微硬度及摩擦学性能的影响。在45#钢基体上制作了Ni、Cr、TiC4复合陶瓷涂层及氧化铈改性的复合涂层，用X射线衍射仪(XRD)、分析型扫描电镜(ASEM)、显微硬度计及摩擦磨损试验机对涂层组成、显微组织、显微硬度及摩擦学性能进行了分析。结果表明：利用激光熔覆方法制作的TiC4陶瓷层具有典型的包覆相和硬质点相结构，加入适量的氧化铈能有效防止TiC4结晶过程中颗粒桥接，阻止TiC4结晶成枝状结构，细化了TiC4颗粒，同时也使其分布更加离散。当添加氧化铈的质量分数为0.50%~3.0%时，TiC4颗粒离散效果最好，此时涂层显微硬度分布均匀，较不添加氧化铈涂层相比，显微硬度提高了10%左右，当添加氧化铈的质量分数超过4.0%，TiC4颗粒发生桥接，成枝状结构，且出现聚集，硬度分布离散度加大。磨损试验结果表明氧化铈能改善涂层的干摩擦特性，有效防止涂层片层状脱落，但对涂层耐磨性没有明显的改进，涂层呈现黏着磨损特征。