行业论文：铝热-离心法制备TiC/FeNiCr复合材料涂层的研究

铝热-离心法是将离心技术与铝热反应合成技术相结合，在钢管内壁涂敷内衬涂层制备复合管的一种新工艺。作者通过合理设计铝热剂成分，在无缝钢管内表面制备了TiC/FeNiCr金属陶瓷复合材料内衬涂层。 本文采用扫描电子显微镜（SEM）观察涂层材料的显微组织形貌，用X射线衍射仪分析测定材料的物相组成，用能谱仪（EDX）对材料元素的种类、分布和含量进行分析。并模拟材料的使用环境，测试材料经历不同加热时间的组织结构稳定性，还利用等离子烧蚀装置测量材料的抗烧蚀性。最后，在1000℃下选用CrNi1Mo钢作对比材料，测试了涂层的高温抗磨损性能和抗氧化、渗碳等高温腐蚀性能。 研究分析表明，TiC/FeNiCr涂层由α-FeNiCr、Ni3Al、TiC及NiAl四相组成，涂层组织细小致密，无粗大枝晶，没有微裂纹和微孔等微观缺陷；基体α-FeNiCr中弥散分布着大量的NiAl金属间化合物，颗粒细小均匀，尺寸在100～200nm之间；多边形的TiC颗粒弥散分布，晶粒尺寸约为0.5～4μm。 实验结果表明，涂层加热至1200℃，基体α-FeNiCr中弥散分布的TiC颗粒尺寸无明显变化，材料显微硬度略有降低；由室温加热到1200℃过程中，材料不会发生相变；TiC/FeNiCr涂层的线烧蚀率为4.53μm/s，抗烧蚀性能比45＃碳钢提高了32％；涂层具有优良的抗高温氧化性能，在1000℃下氧化100小时后增重小于1mg/cm2，比CrNi1Mo钢的抗氧化性能提高了120多倍；涂层还具有优异的高温抗磨损性能，在1000℃高温下的体积磨损率大约是CrNi1Mo钢的体积磨损率的1/7。