纯Ti表面电火花沉积CoCr合金涂层的界面行为研究

李亚龙 涂秋芬

摘 要：以CoCr合金为电极，采用电火花沉积技术在纯Ti表面沉积CoCr合金涂层，研究涂层的硬度、表面状态、微观结构和相组成。结果表明：合金涂层硬度为430 HV，约为基底的4倍；涂层厚度为40～60 μm；涂层与基体间存在元素相互扩散，发生反应形成了冶金结合层，主要成分为Cr2Ti和Cr1.97Ti1.07。

关键词：电火花沉积；CoCr涂层；界面行为

中图分类号：TG401 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）17-0174-03

1 电火花沉积

电火花沉积是一种脉冲微弧焊工艺，原理是高电流的短脉冲把电极材料沉积到基体金属表面，电极材料在等离子弧的作用下熔化并在基体表面形成高硬度、耐磨性好的涂层，使基底材料表面的物化性能和力学性能得到改善。与传统的表面强化技术如等离子渗氮、离子注人、等离子喷涂技术等相比，它具有结合强度高、基底变形小、操作灵活等优点[1-3]，目前广泛应用于被磨损工件表面的修复以及在工件表面制备高硬度、高强度、耐磨耐腐蚀涂层[4，5]。电火花沉积技术已经成为材料表面改性工程领域重要的手段。本文以纯Ti为基底沉积CoCr合金涂层，主要研究合金涂层的界面行为和表面特征。

2 样品制备和工艺参数

采用DZ-4000III型堆焊机，脉冲频率为400～1 600 Hz，直径为3 mm的CoCr合金电极棒，基底是边长为10 mm的纯Ti立方块。样品制备：先用200#，400#，600#，1000#的砂纸打磨基底；然后抛光，使表面呈镜面状；再用丙酮清洗样品表面的油污，用吹风机吹干；把处理好的样品固定，在1 400 r/min的转速下沉积涂层。涂层的电火花沉积工艺，见表1。

涂层制备后，采用HV-1000 型显微硬度计测量涂层的显微硬度，载荷为50 g，加载时间为10 s；……