Mechanical properties of one-step in situ synthesized NbC-Fe composite coating
Mechanical properties of one-step in situ synthesized NbC-Fe composite coating
复制标题
一步原位合成NbC-Fe复合涂层的力学性能
DOI：
10.1016/j.surfcoat2016.08.075
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发表时间：
2017-01
影响因子：
5.4
通讯作者：
Fu Yonghong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao Nana;Xu Yunhua;Fu Yonghong
采用一步原位合成法，以纯铌板和灰铸铁HT 300为原料，在铁基体上制备了NbC-Fe复合涂层。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对涂层的表面形貌、微观结构和成分进行了表征。所合成的NbC-Fe复合涂层由相当团聚且尺寸均匀（~ 200 nm）的NbC颗粒组成，占体积分数的95%。涂层厚度约为60 μm。涂层的纳米硬度和弹性模量值分别为20.69 ± 0.32 GPa和438.24 ± 3.38 GPa。此外，使用划痕测试仪在0-100 N的渐进载荷下测量的划痕测试显示在测试载荷上没有分层或剥离。因此，涂层为铁基体提供了有效的保护，使其免受严重磨损。本研究讨论了在铁基体上合成一种优异的抗划伤NbC-Fe复合涂层。
A NbC-Fe composite coating on an iron matrix was synthesized through one-step in situ synthesis using a pure niobium (Nb) plate and gray cast iron (HT300). The coating surface morphology, microstructure, and composition were characterized using scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray diffraction (XRD). The synthesized NbC-Fe composite coating consisted of fairly agglomerated and uniformly sized (~ 200 nm) NbC particulates accounting for 95% of the volume fraction. The coating thickness was ~ 60 μm. Coating nanohardness and elasticity modulus values were 20.69 ± 0.32 GPa and 438.24 ± 3.38 GPa, respectively. Further, scratch testing, measured using a scratch tester under a progressive load of 0–100 N, revealed no delamination or peeling over the tested loads. Therefore, the coating offered the iron matrix effective protection from serious abrasion. The present study discusses the synthesis of an excellent scratch resistant NbC-Fe composite coating on an iron matrix.
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