為了提高鋼基體微晶玻璃涂層的韌性,在Q235鋼基體上采用涂搪法制備了釔穩(wěn)定四方相氧化鋯/Li₂OZnO-Al₂O₃-SiO₂(3Y-TZP/LZAS)微晶玻璃功能梯度涂層。采用XRD、SEM分析了梯度涂層的物相組成和微觀結(jié)構(gòu),采用壓痕法測試并計算了涂層的顯微硬度和斷裂韌性,通過粘接–拉伸法測試了涂層的結(jié)合強度。結(jié)果表明,3Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂層各層之間的界面結(jié)合緊密;涂層與鋼基體依靠玻璃中的SiO₂與鐵的氧化物發(fā)生界面反應(yīng)形成牢固的結(jié)合,反應(yīng)產(chǎn)物為Fe₂SiO₄和FeSiO₃;涂層的顯微硬度和斷裂韌性沿涂層厚度方向逐漸增大,涂層韌性提高是表面殘余壓應(yīng)力增韌、3Y-TZP相變及3Y-TZP的顆粒增韌共同作用的結(jié)果;梯度涂層與Q235的結(jié)合強度達(dá)16.3 MPa。熱震實驗表明,梯度涂層在300℃下經(jīng)歷30余次熱循環(huán),表現(xiàn)出較好的抗熱震性能。

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圖13Y-TZP/LZAS梯度涂層的制備工藝流程

第1期龔偉,等:3Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂層的微觀結(jié)構(gòu)與性能65圖13Y-TZP/LZAS梯度涂層的制備工藝流程Fig.1Flowchartforpreparing3Y-TZP/LZASgradientcoat-ingsbyslurrymethod電鏡(帶能譜分析儀....

圖2LZAS微晶玻璃的粘度與溫度的關(guān)系

前期研究表明,LZAS微晶玻璃的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg和軟化溫度Tf分別為420℃和480℃[16]。據(jù)此,利用高溫粘度計測得LZAS基礎(chǔ)玻璃的高溫粘度曲線,并將Tg、Tf及高溫粘度曲線中的某一溫度及其相應(yīng)粘度值代入(1)式,可以得到3個方程,聯(lián)立求解可得A、B和T0參數(shù)。通過VFT方....

圖3不同溫度下LZAS微晶玻璃與Q235的潤濕結(jié)果

?露萒f下,玻璃的粘度值為定值,分別為1012.4Pa·s和1010Pa·s[15]。前期研究表明,LZAS微晶玻璃的玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg和軟化溫度Tf分別為420℃和480℃[16]。據(jù)此,利用高溫粘度計測得LZAS基礎(chǔ)玻璃的高溫粘度曲線,并將Tg、Tf及高溫粘度曲線中的某一溫度及....

圖43Y-TZP/LZAS微晶玻璃梯度涂層的涂燒制度Fig.4Firingscheduleforthe3Y-TZP/LZASgradient

石英(Cristobalite)、β-石英固溶體(Li2Al2Si3O10)、t-ZrO2和m-ZrO2。LZAS微晶玻璃與3Y-TZP未發(fā)生反應(yīng),涂層中t-ZrO2含量較高。圖6為3Y-TZP/LZAS微晶玻璃梯度涂層背散射電子截面組織形貌圖(以含3層增韌層的梯度涂層為例)。由....

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