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NiTi金属间化合物由于具有优异的抗空蚀及冲蚀性能,在水轮机、螺旋浆等过流部件领域具有广阔的应用背景。本文研究了采用机械合金化制备Ni/Ti合金粉末,通过冷喷涂并结合后热处理制备NiTi金属间化合物涂层的方法及其形成机理,为冷喷涂制备高性能NiTi金属间化合物涂层提供依据。
试验表明采用机械合金化工艺控制可制备出适合冷喷涂用的Ni/Ti合金粉末。球磨粉末为具有亚微米精细层状结构,球磨时间显著影响Ni/Ti合金粉末内部层状组织的细化程度。DSC分析结果表明,随着球磨时间的延长,球磨Ni/Ti合金粉末发生相变的温度降低。冷喷涂可制备出成分及组织结构与球磨粉末完全相同的致密、无氧化Ni/Ti合金涂层。热处理条件对冷喷涂Ni/Ti合金涂层组织结构及相结构影响显著。在500℃下热处理时,Ni、α-Ti通过固相扩散首先生成Ti2Ni相,随着热处理温度升高至900℃,涂层中开始出现NiTi和Ni3Ti相,涂层组织结构得到较大程度改善,在1050℃热处理时,伴随有Ti2Ni液相,促使Ni及β-Ti的完全溶解及固溶,当固溶体达到一定饱和度时,涂层内部表现出以NiTi(B2)为主,涂层内部的层状结构完全消失,组织致密、成分更加均匀。