稀土对金属陶瓷复合涂层的微观组织结构和摩擦学性能有较好的改善作用，稀土表面改性方法可以节约材料和能源，获得良好的经济效益，具有广阔的工程应用前景。 本项目以提高采煤机截齿的耐磨性能为目的，提出在铁基材料表面利用氩弧熔覆原位合成TiC金属间化合物涂层的新思路，加入稀土元素，研究稀土加入量对涂层微观组织、界面结构对其摩擦磨损性能影响及其作用机理。同时，由于获得的含稀土TiC陶瓷复合涂层在力学性能上属于高强度、高硬度，因此该类材料属于难加工材料范畴。本项目主要研究成果如下: （1）添加稀土TiC陶瓷复合涂层的制备：利用氩弧熔覆设备在35CrMnSi基材表面添加稀土原位自生TiC金属间化合物耐磨涂层，研究粉末成分配比、氩弧熔覆工艺参数(熔覆电流、熔覆速度、氩气流量和涂层厚度)耦合作用下TiC颗粒相的形态和分布规律，优化工艺制备出与基体结合良好、无缺陷，TiC颗粒相细小、分布均匀的涂层。 （2）稀土对TiC陶瓷复合涂层微观组织结构的影响：研究稀土加入量对复合涂层界面结构和微观组织结构的影响、查明稀土加入后涂层界面稀释区的宽度变化、成分变化和TiC颗粒的分布规律和结构形态。建立界面结构模型、陶瓷颗粒的动力学模型。结合热力学和动力学、氩弧温度作用下熔体的流动特征及凝固规律来研究稀土添加作用下TiC增强相原位生长机制。 （3）稀土对TiC陶瓷复合涂层力学性能的影响：研究未加稀土及稀土不同加入量TiC陶瓷复合涂层的力学性能指标，如显微硬度、磨损性能和断裂韧性等。对磨损表面形貌、磨损表面下层的组织、磨屑形态形貌进行分析表征，探讨稀土加入量对复合涂层显微硬度、摩擦磨损性能和断裂韧性的影响规律，揭示稀土作用下涂层的强韧化作用机理和磨损机制。

黑龙江科技大学

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