本發(fā)明涉及一種噴涂涂層的制備方法，尤其涉及一種具有高硬度和高耐磨性的等離子噴涂涂層及其制備方法。

背景技術(shù)：

TiCN是一種三元超硬陶瓷材料，是TiN和TiC的固溶體。它具有陶瓷材料的高硬度(HV＝2472kg/mm²)高的化學(xué)穩(wěn)定性及耐磨性、良好的耐高溫性能，在機(jī)械化工、汽車制造和航空航天等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

目前，制備TiCN普遍采用等離子輔助氣相沉積法(PACVD)、化學(xué)氣相沉積法(CVD)和離子注入等表面處理方法，盡管這些方法在制備TiCN涂層上取得了突出的進(jìn)展，但是由于這些方法存在沉積效率低(2～10μm/h)，膜的厚度過薄(10～50μm)，涂層與基體的結(jié)合較差，難以制備出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件等缺點(diǎn)(Pan Y J,Chen S H,Xin-Jie W U,et al.Preparation and Anti-Oxidation Properties of Ti(CN)Films Deposited by P CVD[J].材料熱處理學(xué)報(bào),2004,25(5):851-853.)，難以適應(yīng)重載荷磨損下的服役環(huán)境等，不能充分發(fā)揮其固有的性能，從而制約了TiCN的應(yīng)用。

等離子噴涂具有工藝簡單、靈活方便、工件無需重新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。反應(yīng)等離子噴涂集等離子噴涂和自蔓延技術(shù)于一身，其制備效率高成本低，適用于各種尺寸零件表面。

以廉價的石墨或炭黑粉為碳源與微米級Ti粉混合制備成適于噴涂的復(fù)合粉，送入含氮的高溫等離子焰流，Ti與C、N發(fā)生自蔓延反應(yīng)合成了納米晶TiCN涂層(朱琳,何繼寧,閻殿然,等.等離子噴涂合成TiCN厚涂層及其摩擦磨損特性[J].科學(xué)通報(bào),2007,52(8):972-977.)。由于涂層為單一的納米晶涂層，取向復(fù)雜的納米晶造成涂層中的應(yīng)力較高，盡管涂層硬度有所提高，但在高載荷條件下的磨損仍不能滿足服役條件的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)目的在于針對上述等離子噴涂TiCN涂層的不足，提供一種等離子噴涂制備的微米-納米級多尺度結(jié)構(gòu)TiCN-Mo(涂層的組成由納米級的TiCN陶瓷涂層變?yōu)槲⒚?納米級多尺度結(jié)構(gòu)TiCN-Mo)金屬基陶瓷復(fù)合涂層。該方法在鈦碳復(fù)合噴涂粉末中添加了Mo成分，，進(jìn)一步提高了TiCN陶瓷涂層的硬度，克服了TiCN陶瓷涂層耐磨性不足的缺點(diǎn)，而且顯著增強(qiáng)了TiCN陶瓷涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種含Mo的TiCN基復(fù)合涂層的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、對基體試樣表面進(jìn)行粗糙化處理；

步驟2、將Ti/C復(fù)合粉和Mo粉通過機(jī)械混合，得到原始喂料復(fù)合粉體；

所述的Ti/C復(fù)合粉為Ti粉和C粉通過噴霧造粒的方法制得，質(zhì)量比Ti：C＝4～8：1，所述的C為石墨；Mo粉的質(zhì)量為Ti/C復(fù)合粉的質(zhì)量的10％～30％；

步驟3、在基體表面預(yù)先噴涂Ni-10％wtAl自熔性合金粉體，得到厚度為90～120μm的底層；

步驟4、將原始喂料復(fù)合粉體加入到等離子噴涂設(shè)備中，然后采用反應(yīng)等離子噴涂法，噴涂到底層表面，得到TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層，涂層的厚度為300～500μm；

其中，噴涂參數(shù)設(shè)置為：工作電流450～500A；電弧電壓55～75V；氬氣流量20～40L/min，壓力0.6～0.8MPa；氮?dú)饬髁?～8L/min，壓力0.6～0.8MPa；送粉速率2～5L/min；噴涂距離80～120mm；噴涂角度為90°；其中氮?dú)庾鳛樗头蹥猓瑲鍤庾鳛楸Ｗo(hù)氣體。

所述的Ni-Al粉末的粒度為-150目～+350目，即該粉末粒徑在38μm至74μm目范圍內(nèi)；

所述的步驟1中粗糙化處理方法為噴砂、砂紙打磨或機(jī)械加工粗糙化。

所述的基體為金屬或陶瓷材料。

所述的金屬為不銹鋼、鋁合金、鈦合金或銅。

所述的Ti粉的粒度為-270目～-300目,石墨粉的粒度為+10000目，Mo粉的粒度為+270目～+330目。

所述的Ni-Al自熔性合金粉體中，優(yōu)選為Al的質(zhì)量為粉體質(zhì)量的10％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種含Mo的鈦碳復(fù)合噴涂粉末，利用等離子噴涂技術(shù)將該粉末噴涂在金屬或陶瓷材料基體表面后形成TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層，本發(fā)明的有益效果是：

(1)該含Mo的鈦碳復(fù)合噴涂粉末具有良好的抗高溫氧化性，能避免噴涂過程中被過度氧化，從而提高了噴涂后涂層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的致密性，而且噴涂后得到的涂層孔隙大小適中，形狀圓滑，從而有效地減少了裂紋的產(chǎn)生；

(2)該方法制備出的涂層主相為TiC_0.7N_0.3，涂層晶粒尺寸在60～100nm之間，涂層為微米-納米級多尺度結(jié)構(gòu)涂層，另外涂層中分布著大塊非晶相。Mo在涂層中主要以Mo單質(zhì)的形式存在，部分以Mo₂C碳化物的形式存在。硬質(zhì)相Mo單質(zhì)顆粒和高硬度的Mo₂C顆粒，作為強(qiáng)化相彌散分布于涂層中，有效地提高了涂層的硬度和耐磨性。與單一的TiCN納米晶涂層相比，該方法制備的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的表面硬度由1674Hv_0.1增加到1800Hv_0.1，硬度顯著提高；與單一的TiCN納米晶涂層相比，相同摩擦實(shí)驗(yàn)后測得涂層的磨損量由0.0028g降低為0.0017g，即磨損量降低了68％左右，耐磨性顯著提高；

(3)等離子噴涂的TiCN金屬基陶瓷涂層形成過程中，通過機(jī)械混合制備含一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Mo成分的原始喂料粉體，其中Mo一方面可以作為硬質(zhì)相，增強(qiáng)涂層的硬度和耐磨性；另一方面作為復(fù)合涂層的粘結(jié)相，通過在硬質(zhì)相周圍形成一定厚度的(Ti、Mo)C固溶體包覆結(jié)構(gòu)，有利于增強(qiáng)涂層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的粘結(jié)性和致密性，與單一的TiCN納米晶涂層相比，該方法制備的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度由25.21MPa增加到28.66MPa，結(jié)合強(qiáng)度顯著提高；

(4)這種工藝制備的涂層存在一定的裂紋和孔隙，因?yàn)橥繉釉谌刍踢^程中產(chǎn)生體積收縮，層與層之間會產(chǎn)生熱應(yīng)力，在潤滑條件下，涂層中的孔隙可以存儲潤滑油。因此涂層中具有一定的孔隙率，特別是潤滑環(huán)境中的磨損件，有利于提高涂層的抗磨減摩性能。

因此，本發(fā)明所提供的等離子噴涂TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層具有高的硬度，良好的耐磨防腐性能，適用于磨損、腐蝕環(huán)境條件下工件，例如切削刀具、鉆頭、模具等機(jī)械、汽車制造和航空航天等領(lǐng)域，具有極其廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中45#鋼基體表面TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的SEM圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中45#鋼基體表面TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的XRD圖譜；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1中45#鋼基體表面TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的顯微硬度圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1中45#鋼基體表面TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例1中45#鋼基體表面TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的磨損量圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，需要指出的是，以下所述實(shí)施例旨在便于對本發(fā)明的理解，而對其不起任何限定作用。

本發(fā)明涉及的Ti粉的粒度為-270目～-300目,石墨粉的粒度約為+10000目，Mo粉的粒度為+270目～+330目。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例中，在45#鋼基體試樣表面采用反應(yīng)等離子噴涂工藝制備微米-納米級多尺度的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層，制備出的涂層主相為TiC_0.7N_0.3，Mo在涂層中主要以Mo單質(zhì)的形式存在，部分以Mo₂C碳化物的形式存在。

該涂層的制備方法如下：

(1)把45#鋼基體試樣放入到TPS-1型氣壓式噴砂機(jī)中，對表面進(jìn)行噴砂粗糙化處理，磨粒被吸入噴嘴，在高壓氣流中被加速，噴射到基體表面，獲得潔凈、粗糙的表面，從而增加基體與涂層之間的結(jié)合力；

(2)采用石墨作為碳源，按照Ti、C粉的質(zhì)量比為6：1，利用噴霧造粒的方法制備Ti、C復(fù)合粉，復(fù)合粉的粒徑為60～70μm，將制備好的Ti、C復(fù)合粉，按Mo粉的質(zhì)量為復(fù)合粉的質(zhì)量的20％，通過機(jī)械混合的方法，獲得噴涂的原始喂料復(fù)合粉體,其中Ti粉的粒度為-300目,石墨粉的粒度為+10000目，Mo粉的粒度為+300目；

(3)噴涂涂層之前，在鋼基體表面預(yù)先噴涂Ni-10％wtAl自熔性合金粉體,得到厚度為100μm的底層(或粘結(jié)底層),其中Ni-Al粉末的粒度為-150目～+350目，即該粉末粒徑在38μm至74μm目范圍內(nèi)。鎳包鋁粘結(jié)底層與基體能實(shí)現(xiàn)微觀上的冶金結(jié)合，其目的是增強(qiáng)TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度；

(4)將機(jī)械混合的原始喂料復(fù)合粉體放入到GP-80型等離子噴涂設(shè)備的送粉器中，通過送粉氣，送入高溫高速的等離子焰流中，具體為：將基體固定到噴涂工作臺上，調(diào)節(jié)工作電流500A；電弧電壓60V；送粉速率為4L/min，噴槍掃描速度為0.0064m/s，調(diào)整噴涂距離為100mm，噴涂角度為90°,氬氣流量40L/min,氬氣壓力0.7MPa,氮?dú)饬髁?L/min，氮?dú)鈮毫?.7MPa,開始噴涂，得到TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層，涂層的厚度約為400μm。

圖1是上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的SEM圖?？梢钥闯?，涂層的組織較為致密，結(jié)合較好，沒有未熔區(qū)域出現(xiàn)；涂層中空隙大小適中、形狀圓滑，有效地減少了裂紋的產(chǎn)生，在潤滑條件下，涂層中的孔隙可以存儲潤滑油。

圖2是上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的XRD圖譜。由圖可知，該方法制備出的涂層主相為TiC_0.7N_0.3，Mo在涂層中主要以Mo單質(zhì)的形式存在，部分以Mo₂C碳化物的形式存在。硬質(zhì)相Mo單質(zhì)顆粒和高硬度的Mo₂C顆粒，作為強(qiáng)化相彌散分布于涂層中，有效地提高了涂層的硬度和耐磨性。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層用顯微硬度儀進(jìn)行硬度測試。本實(shí)驗(yàn)的施加載荷時間為15s，載荷大小選用100g、200g、300g。為了對比起見，對TiCN涂層(He J,Zhang F,Mi P,et al.MiMoostructure and wear behavior of nano C-rich TiCN coatings fabricated by reactive plasma spraying with Ti-graphite powders[J].Surface&Coatings Technology,2016,305:215-222.)進(jìn)行完全相同的硬度測試。通過硬度測試后測得涂層的顯微硬度如圖3所示，從中可以看出，涂層硬度較高，在1000Hv_0.1以上，與TiCN涂層相比，本實(shí)例中制備的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的顯微硬度顯著增加。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)采用的是威海市試驗(yàn)機(jī)制造有限公司生產(chǎn)的WE-100B型號的100K牛頓液壓萬能試驗(yàn)機(jī)，最大實(shí)驗(yàn)力為100K牛頓，所用拉伸試棒直徑為40mm。。為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的拉伸實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖4所示，TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度明顯提高。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn)。采用環(huán)-塊滑動對磨方式，上摩擦副為帶有TiCN-Mo金屬陶瓷涂層的實(shí)驗(yàn)塊，下摩擦副為經(jīng)過熱處理獲得的硬度為55～65HRC的GMo15對磨環(huán)，摩擦副的接觸方式為線摩擦，轉(zhuǎn)速為200r/min，摩擦?xí)r間為一個小時,載荷為500N。為了對比起見，對TiCN金屬陶瓷涂層進(jìn)行完全相同的摩擦實(shí)驗(yàn)。通過摩擦實(shí)驗(yàn)后測得涂層的磨損量如圖5所示，從中可以看出，與TiCN涂層相比，本實(shí)施例中的TiCN-Mo復(fù)合涂層的磨損率遠(yuǎn)低于TiCN涂層，TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層表現(xiàn)出更加優(yōu)異的耐磨性。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例中，在45#鋼基體試樣表面采用反應(yīng)等離子噴涂工藝制備微米-納米級多尺度的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層，制備出的涂層主相為TiC_0.7N_0.3，Mo在涂層中主要以Mo單質(zhì)的形式存在，部分以Mo₂C碳化物的形式存在。

涂層的制備方法如下：

采用石墨作為碳源，按照Ti、C粉的質(zhì)量比為5：1，噴涂涂層之前，在鋼基體表面預(yù)先噴涂厚度為110μm的Ni-10％wtAl自熔性合金粉體，作為底層(或粘結(jié)底層)，按Mo粉的質(zhì)量為復(fù)合粉的質(zhì)量的30％獲得噴涂的原始喂料復(fù)合粉體，調(diào)節(jié)工作電流500A、電弧電壓70V，進(jìn)行噴涂，其他步驟與實(shí)例1相同。

上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的SEM圖類似圖1所示，涂層的組織較為致密，結(jié)合較好，沒有未熔區(qū)域出現(xiàn)；涂層中空隙大小適中、形狀圓滑，有效地減少了裂紋的產(chǎn)生。

上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的XRD圖譜類似圖2所示，該方法制備出的涂層主相為TiC_0.7N_0.3，Mo在涂層中主要以Mo單質(zhì)的形式存在，部分以Mo₂C碳化物的形式存在。硬質(zhì)相Mo單質(zhì)顆粒和高硬度的Mo₂C顆粒，作為強(qiáng)化相彌散分布于涂層中，有效地提高了涂層的硬度和耐磨性。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)施例1中硬度測試，為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的硬度測試。通過硬度測試后測得涂層的顯微硬度類似圖3所示，從中可以看出，涂層硬度較高，在1000Hv_0.1以上，與TiCN涂層相比，本實(shí)例中制備的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的顯微硬度顯著增加。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)施例1中的拉伸實(shí)驗(yàn)。為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的拉伸實(shí)驗(yàn)，結(jié)果類似圖5所示，TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度明顯提高。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)例1中的摩擦實(shí)驗(yàn)。為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的摩擦實(shí)驗(yàn)。通過摩擦實(shí)驗(yàn)后測得涂層的磨損量類似圖5所示，從中可以看出，與TiCN涂層相比，本實(shí)施例中的TiCN-Mo復(fù)合涂層的磨損率遠(yuǎn)低于TiCN涂層，TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層表現(xiàn)出更加優(yōu)異的耐磨性。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例中，在304不銹鋼基體試樣表面采用反應(yīng)等離子噴涂工藝制備微米-納米級多尺度的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層，制備出的涂層主相為TiC_0.7N_0.3，Mo在涂層中主要以Mo單質(zhì)的形式存在，部分以Mo₂C碳化物的形式存在。

涂層的制備方法如下：

采用石墨作為碳源，按照Ti、C粉的質(zhì)量比為5：1，噴涂涂層之前，在鋼基體表面預(yù)先噴涂厚度為110μm的Ni-10％wtAl自熔性合金粉體，作為底層(或粘結(jié)底層)，按Mo粉的質(zhì)量為復(fù)合粉的質(zhì)量的25％獲得噴涂的原始喂料復(fù)合粉體，調(diào)節(jié)工作電流500A、電弧電壓70V，進(jìn)行噴涂，其他步驟與實(shí)例1相同。

上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的SEM圖類似圖1所示，涂層的組織較為致密，結(jié)合較好，沒有未熔區(qū)域出現(xiàn)；涂層中空隙大小適中、形狀圓滑，有效地減少了裂紋的產(chǎn)生。

上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的XRD圖譜類似圖2所示，該方法制備出的涂層主相為TiC_0.7N_0.3，Mo在涂層中主要以Mo單質(zhì)的形式存在，部分以Mo₂C碳化物的形式存在。硬質(zhì)相Mo單質(zhì)顆粒和高硬度的Mo₂C顆粒，作為強(qiáng)化相彌散分布于涂層中，有效地提高了涂層的硬度和耐磨性。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)施例1中硬度測試，為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的硬度測試。通過硬度測試后測得涂層的顯微硬度類似圖3所示，從中可以看出，涂層硬度較高，在1000Hv_0.1以上，與TiCN涂層相比，本實(shí)例中制備的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的顯微硬度顯著增加。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)施例1中的拉伸實(shí)驗(yàn)。為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的拉伸實(shí)驗(yàn)，結(jié)果類似圖5所示，TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度明顯提高。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)例1中的摩擦實(shí)驗(yàn)。為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的摩擦實(shí)驗(yàn)。通過摩擦實(shí)驗(yàn)后測得涂層的磨損量類似圖5所示，從中可以看出，與TiCN涂層相比，本實(shí)施例中的TiCN-Mo復(fù)合涂層的磨損率遠(yuǎn)低于TiCN涂層，TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層表現(xiàn)出更加優(yōu)異的耐磨性。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例中，在Al₂O₃陶瓷基體試樣表面采用反應(yīng)等離子噴涂工藝制備微米-納米級多尺度的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層，制備出的涂層主相為TiC_0.7N_0.3，Mo在涂層中主要以Mo單質(zhì)的形式存在，部分以Mo₂C碳化物的形式存在。

涂層的制備方法如下：

采用石墨作為碳源，按照Ti、C粉的質(zhì)量比為5：1，噴涂涂層之前，在鋼基體表面預(yù)先噴涂厚度為110μm的Ni-10％wtAl自熔性合金粉體，作為底層(或粘結(jié)底層)，按Mo粉的質(zhì)量為復(fù)合粉的質(zhì)量的30％獲得噴涂的原始喂料復(fù)合粉體，調(diào)節(jié)工作電流500A、電弧電壓70V，進(jìn)行噴涂，其他步驟與實(shí)例1相同。

上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的SEM圖類似圖1所示，涂層的組織較為致密，結(jié)合較好，沒有未熔區(qū)域出現(xiàn)；涂層中空隙大小適中、形狀圓滑，有效地減少了裂紋的產(chǎn)生。

上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的XRD圖譜類似圖2所示，該方法制備出的涂層主相為TiC_0.7N_0.3，Mo在涂層中主要以Mo單質(zhì)的形式存在，部分以Mo₂C碳化物的形式存在。硬質(zhì)相Mo單質(zhì)顆粒和高硬度的Mo₂C顆粒，作為強(qiáng)化相彌散分布于涂層中，有效地提高了涂層的硬度和耐磨性。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)施例1中硬度測試，為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的硬度測試。通過硬度測試后測得涂層的顯微硬度類似圖3所示，從中可以看出，涂層硬度較高，在1000Hv_0.1以上，與TiCN涂層相比，本實(shí)例中制備的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的顯微硬度顯著增加。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)施例1中的拉伸實(shí)驗(yàn)。為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的拉伸實(shí)驗(yàn)，結(jié)果類似圖5所示，TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度明顯提高。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)例1中的摩擦實(shí)驗(yàn)。為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的摩擦實(shí)驗(yàn)。通過摩擦實(shí)驗(yàn)后測得涂層的磨損量類似圖5所示，從中可以看出，與TiCN涂層相比，本實(shí)施例中的TiCN-Mo復(fù)合涂層的磨損率遠(yuǎn)低于TiCN涂層，TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層表現(xiàn)出更加優(yōu)異的耐磨性。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例中，在Al₂O₃陶瓷基體試樣表面采用反應(yīng)等離子噴涂工藝制備微米-納米級多尺度的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層，制備出的涂層主相為TiC_0.7N_0.3，Mo在涂層中主要以Mo單質(zhì)的形式存在，部分以Mo₂C碳化物的形式存在。

涂層的制備方法如下：

采用石墨作為碳源，按照Ti、C粉的質(zhì)量比為6：1，噴涂涂層之前，在鋼基體表面預(yù)先噴涂厚度為110μm的Ni-10％wtAl自熔性合金粉體，作為底層(或粘結(jié)底層)，按Mo粉的質(zhì)量為復(fù)合粉的質(zhì)量的10％獲得噴涂的原始喂料復(fù)合粉體，調(diào)節(jié)工作電流500A、電弧電壓60V，進(jìn)行噴涂，其他步驟與實(shí)例1相同。

上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的SEM圖類似圖1所示，涂層的組織較為致密，結(jié)合較好，沒有未熔區(qū)域出現(xiàn)；涂層中空隙大小適中、形狀圓滑，有效地減少了裂紋的產(chǎn)生。

上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的XRD圖譜類似圖2所示，該方法制備出的涂層主相為TiC_0.7N_0.3，Mo在涂層中主要以Mo單質(zhì)的形式存在，部分以Mo₂C碳化物的形式存在。硬質(zhì)相Mo單質(zhì)顆粒和高硬度的Mo₂C顆粒，作為強(qiáng)化相彌散分布于涂層中，有效地提高了涂層的硬度和耐磨性。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)施例1中硬度測試，為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的硬度測試。通過硬度測試后測得涂層的顯微硬度類似圖3所示，從中可以看出，涂層硬度較高，在1000Hv_0.1以上，與TiCN涂層相比，本實(shí)例中制備的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的顯微硬度顯著增加。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)施例1中的拉伸實(shí)驗(yàn)。為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的拉伸實(shí)驗(yàn)，結(jié)果類似圖5所示，TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度明顯提高。

對上述制得的TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層進(jìn)行如實(shí)例1中的摩擦實(shí)驗(yàn)。為了對比起見，對TiCN涂層進(jìn)行完全相同的摩擦實(shí)驗(yàn)。通過摩擦實(shí)驗(yàn)后測得涂層的磨損量類似圖5所示，從中可以看出，與TiCN涂層相比，本實(shí)施例中的TiCN-Mo復(fù)合涂層的磨損率遠(yuǎn)低于TiCN涂層，TiCN-Mo金屬基陶瓷復(fù)合涂層表現(xiàn)出更加優(yōu)異的耐磨性。

以上所述的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充或類似方式替代等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明未盡事宜為公知技術(shù)。