2。1。1 实验材料 8

2。1。2 机械合金化设备 8

2。1。3 等离子喷涂设备 9

2。1。4 其他设备 9

2。2 技术路线 10

2。2。1 喷涂粉末的机械合金化制备 10

2。2。2 基体的预处理 11

2。2。3 喷涂粉末的预热 11

2。2。4 涂层的沉积 12

2。3 涂层微观组织结构分析及性能测试方法 12

2。3。1 涂层显微组织及相分析 12

2。3。2 涂层显微硬度测试 12

2。3。3 涂层结合强度测定 13

2。3。4 涂层摩擦磨损性能测试 13

第三章 等离子喷涂 AlCoCrFeNiTi 涂层组织结构分析 15

3。1 APS 涂层表面形貌 15

3。2 APS 涂层相结构分析 16

3。3 APS 涂层的显微组织分析 17

3。4 本章小结 19

第四章 AlCoCrFeNiTi  涂层的力学性能 21

4。1 APS 涂层的结合强度 21

4。2 APS 涂层的显微硬度 21

4。3 APS 涂层的摩擦磨损性能 22

4。3。1 APS 涂层的磨损形貌分析 22

4。3。2 APS 涂层的体积磨损率 23

4。3。3 APS 涂层的摩擦系数 24

4。4 本章小结 26

结论 27

致谢 28

参考文献 29

第一章 绪论

1。1 选题背景与意义

从古至今，各种各样的金属材料开发对人类的发展进步有着巨大的作用，无论 是从石器时代到青铜时代，还是从青铜时代进入铁器时代，金属材料的发展应用以 及金属材料的革新一直在进行着。现在，由于人类文明的极快发展，需要更高、更 好性能的材料来满足发展，而传统的材料由于其单一性已经逐渐不能满足当前的使 用要求，所以人类开始进入人工合成材料的时代。逐渐地，合金金属开始代替以前 的纯金属。向一种金属元素中有指向性地加入一种或几种金属元素或非金属元素， 再使用冶金或者粉末冶金的方法，制成具有金属特性的物质称为合金。到现在为止， 已经有三十多种合金系被开发出来。基本上，绝大多数合金系都是以一种金属元素 为主，添加其它各种不同的金属元素来获得所需的特殊性能的合金，譬如，铜合金 以铜为主，钛合金以钛为主，铝合金以铝为主，钢铁材料以铁为主等。

从1970年开始，因为金属间化合物具有极高的比强度而被人们广泛关注，所谓 金属间化合物，是指金属主要组元有两种，比如 Ni3A1、TiAl、Fe3Al 等。当前，开 发大块非晶合金也是这几十年来学者、专家所关注的焦点，比如 Fe 基、Zr 基、Ni 基等一些大块非晶合金系，尽管与传统合金稍有不同，但是，这些大块非晶合金基 本上也都是以一种元素为主的合金。所以，到现在为止，以一种或两种金属为主， 然后再采用不同的制造与加工工艺或通过添加其他微量元素，获得一系列所需要性 能的合金材料仍然是制造合金的主流方法。而且根据传统合金的发展经验可以知 道，虽然可以通过添加少量的其他合金元素的方法去改善合金的性能，但由于合金 元素的种类过多，也很容易促使形成很多金属间化合物，甚至会导致脆性的复杂相， 从而恶化合金性能[1]，另外，也会导致很难分析合金的成分和结构组织。所以合金 元素的种类应该越少越好，因此，人类所开发的合金系种类仅有三十多种，所以传 统合金的发展空间变得越来越小了。