Tiivistelmä: Kulutuskestävyyden parantamiseksi laserilla päällystetty Ti2Al6V-pinnalle valmistettu Ni + TiB4 komposiittipinnoite, jauhesuhteen vaikutusta mikrorakenteeseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin tutkitaan. Laserpäällysteen pinnoite koostuu pääasiassa TiB, TiB2, α-Ti, β-Ti, NiTi-lejeeringin kiinteästä liuoksesta ja TiO2:sta. Päällystekerros koostuu pääasiassa mustasta elliptisestä faasista, pitkänomaisesta neulamaisesta faasista ja ympäröivästä solukidefaasista. Musta elliptinen faasi, neulamainen faasi ja ympäröivä solukidefaasi ovat TiB2, TiB, NiTi, vastaavasti. Kun TiB2-lisäaineen määrä kasvaa, TiB-pitoisuus kasvaa, TiB-metallografiset hiukkaset muuttuvat karkeiksi. Päällystyskerroksen korkein mikrokovuus on 920. 8 HV1. 0, mikä on noin 3 kertaa Ti6Al4V-seokseen verrattuna, lisääntynyt mikrokovuus parantaa päällysteen kulutuskestävyysominaisuuksia. Hauras halkeilu tulee vakavammaksi kuorman kasvaessa, eikä komposiittipinnoite sovellu suuriin kuormitusolosuhteisiin.
Avainsanat: laserpinnoitus; Ni + TiB2-komposiittipinnoite; Ti6Al4V; kulutuskestävyysominaisuus

1. Esittely

Titaaniseoksilla on erinomaisia ​​ominaisuuksia, kuten suuri lujuus, alhainen tiheys ja hyvä korroosionkestävyys, ja niitä käytetään usein ilmailu-, merenkulku-, autoteollisuudessa ja muilla aloilla [1]. Titaaniseosten alhainen kovuus ja huono kulutuskestävyys rajoittavat kuitenkin niiden laajaa käyttöä. Pintamuokkaustekniikassa laserverhous, jolla on korkea energiatiheys, pieni lämpövaikutusalue ja vahva metallurginen sidos, on aina herättänyt paljon huomiota [2].

Titaaniseosten laserpinnoitukseen on otettu käyttöön erilaisia ​​materiaalijärjestelmiä, joista komposiittimateriaalijärjestelmä on suositumpi ja tehokkaampi menetelmä [3]. Komposiittimateriaalijärjestelmässä käytetään TiB2-vahvistusvaihetta mahdollisena tapana parantaa kovuutta ja kulutuskestävyyttä. Qi K. et ai. [1] valmisti TiB2/metalli-komposiittipinnoitetta Ti6Al4V-seokselle laserpinnoittamalla Fe, Co, Cr, B ja C sekoitettuja jauheita ja tutki magneettikentän vaikutusta pinnoitteen mekaanisiin ominaisuuksiin ja kulumisominaisuuksiin. Lin YH et ai. [4] käytti puhdasta TiB2-jauhetta TiB2/TiB-gradienttipinnoitteen valmistamiseen titaaniseokselle. Mikrokovuus osoitti gradientin laskutrendiä, mutta murtolujuus osoitti gradientin kasvutrendiä. Kumar S. et ai. [5] tutki Ti6Al4V-, CBN- ja TiO2-laserpäällysteen jauheseosta ja löysi erilaisia ​​rakenteita, kuten neulamaisia, sylinterimäisiä sauvamaisia ​​ja lyhytpituisia dendriittimäisiä. Nitridin ja boridin metallimatriisikomposiittimateriaalia (TiN, TiAlN, AlN ja TiB2) käytettiin pinnoitteen päärakennevaiheena parantamaan kovuutta ja kulutuskestävyyttä.

Nikkeli tai nikkelipohjainen seos on ihanteellinen matriisi, jolla on hyvä rakenteellinen stabiilisuus, korkean lämpötilan kestävyys, korroosionkestävyys, korkea lujuus ja hyvä kostuvuus. Laserpäällysteinen hiukkasvahvistettu komposiittipinnoite valmistettiin lisäämällä suoraan lujiteainetta tai vastaavia elementtejä optimoituun metalliseosjauheeseen, ja laserpäällystyspinnoite, jossa on vähintään kaksi faasia, joilla on erilaiset mekaaniset ominaisuudet, tulee olemaan tärkeä pintavahvistuksen vaatimus tulevaisuudessa [6]. Xu SY et ai. [7] valmistettu TiC/Ni60-komposiittipinnoite Ti6Al4V-lejeeringin pinnalle laserpinnoituksella. Yu XL et ai. [2] valmisti nikkeli-titaanikarbidikomposiitteja 20 terässubstraatille laserpinnoituksella. Suuri määrä TiC-hiukkasia Ni/40TiC-komposiitissa esti nikkelikiteiden kasvua, mikä johti Ni/40TiC-komposiitin hienompaan mikrorakenteeseen. Ni/40TiC-komposiitin keskimääräinen mikrokovuus oli noin 851HV ja kitkakerroin 0.43. Wang Q. et ai. [8] tutki Ni-pohjaisten gradienttikomposiittipinnoitteiden mikrorakennetta ja ominaisuuksia. Pinnoitteet koostuivat Ni-matriisista, WC:stä ja useista kovametalli- ja boridifaaseista. Suurin mikrokovuus saavutti 1053.5HV0.2, ja kitkakerroin ja kulumishäviöarvot olivat alhaisemmat kuin Q345-teräksellä.

Ti6Al4V-lejeeringin mikrorakenteen ja kulutuskestävyyden tutkimiseksi valittiin Ni- ja TiB2-sekoitejauheita Ti6Al4V-lejeeringin laserpäällystekerroksien valmistamiseksi.

2 Kokeelliset materiaalit ja menetelmät
2. 1 Kokeellinen materiaali
Substraatiksi valittiin 100 mm × 100 mm × 10 mm Ti6Al4V-seoslevy, ja sen kemiallinen koostumus ja mekaaniset ominaisuudet on esitetty taulukossa 1 ja taulukossa 2. Koska Ni-jauhe voi parantaa lämmönlähteen jakautumista ja keskittää lämpöä laserpäällystyksen aikana, Ni-jauhe ja TiB2-jauhe valittiin komposiittipinnoitteen valmistamiseksi TiB2:lla vahvistusfaasina. Ni- ja TiB2-jauheen metallografinen morfologia on esitetty kuvassa 1.

2. 2 Koemenetelmät
Jauheen ja pohjalevyn liittämiseksi tiukasti yhteen titaaniseoslevyn pintaoksidikerroksen poistamiseen käytettiin mekaanista hiontaa ja öljytahrojen poistamiseen 5 % HF + 15 % HNO3 happoliuosta. Jatkuvaa YSL-3000-kuitulaseria käytettiin jatkuvan laserin tuottamiseen, ja Ti6Al4V-levy esiasetetulla jauheella asetettiin 200 mm × 200 mm × 50 mm muovilaatikkoon, ja argonkaasua ruiskutettiin jatkuvasti muovilaatikkoon. Laserpinnoitusprosessin aikana pisteen halkaisija on 1.8 mm ja skannausnopeus 7 mm/s. Kun Ni + TiB2-suhde on 40 %, laserjauheen parametrit ovat 700 W, 900 W ja 1100 W, ja laserjauheen vaikutusta mikrorakenteeseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin tutkitaan; kun laserjauheen massa on 900 W, jauhesuhteet ovat Ni + 20 % TiB2, Ni + 30 % TiB2, Ni + 40 % TiB2, ja tutkitaan jauhesuhteen vaikutusta laserjauhemassaan. Laserpäällystekerroksella varustetut näytteet voidaan merkitä S-1 (P = 700 W), S-2 (P = 900 W), S-3 (P = 1100 W), S-4 (R = Ni + 30 % TiB2), S-5 (R = Ni + 40 % TiB2).

Röntgendiffraktometrin (XＲD) näytteet, pyyhkäisyelektronimikroskoopin (SEM) näytteet ja suorituskykytestinäytteet valmistettiin sähkökipinäleikkauksella, ja näytteet hiottiin mekaanisesti, kiillotettiin mekaanisesti ja korrodoitiin 5 % HF + 15 % HNO3 happoliuoksella. Laserpäällystekerroksen faasikoostumus karakterisoitiin Brooker D8-advance-mikroalueröntgendiffraktometrillä (XＲD), ja laserpäällystekerroksen mikrorakennetta tarkkailtiin optisella mikroskoopilla (OM) ja pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM). HV-5 Vickers -kovuustesteriä tutkittiin mittaamaan kovuutta pitkin laserverhouskerroksen pintasyvyyttä. HＲS-2M nopea edestakaisin liikkuva kitka- ja kulumistesti valittiin kitka- ja kulumistestiä varten. Kitka-apumateriaalina oli Si3N2-keraaminen hiomakuula, jonka halkaisija on 4 mm. Kitka- ja kulumisparametrit olivat edestakaisin nopeus 200r/min ja säteittäinen kuorma 20/40/60N.

3 Tulokset ja keskustelu
3.1 XRD-faasikoostumus
Viiden näytteen XRD-faasikoostumus on esitetty kuvassa 2. Jokainen näyte sisältää kemiallisessa koostumuksessaan pienen määrän TiN:ää, minkä vuoksi N-atomit tunkeutuvat laserpäällyskerrokseen aiheuttaen typpireaktion. Sulan altaan virtauksen aikana pieni määrä vanadiinia liukenee titaaniseosmatriisimateriaaliin ja tässä prosessissa α-faasi muuttuu β-faasiksi, joten β-Ti näkyy kuvassa 2. TiB2:lla on liukenemis-saostuminen ominaista laserpinnoitusprosessin aikana. Pieni määrä TiB2:ta voi liueta täysin, ja osa TiB2:sta voi yhdistyä Ti:n kanssa muodostaen TiB:tä, ja jäljelle jäävä TiB2 voi kiteytyä uudelleen. Ti voi reagoida Ni:n kanssa muodostaen NiTi:tä, Ni3Ti:tä ja NiTi2:ta, mutta Ti:llä ja Ni:llä on sama kemiallinen sidosenergia, mikä helpottaa stabiilin NiTi-metalliyhdisteen muodostamista, ja Ti-atomeilla on voimakas diffuusionopeus, joten Ti ja Ni reagoivat muodostaen vain NiTi［9］. Kuten kuvasta 2 voidaan nähdä, laserpäällystekerros koostuu pääasiassa TiB:stä, TiB2:sta, α-Ti:stä, NiTi-lejeeringin kiinteästä liuoksesta, TiO2:sta jne., ja XRD-tulokset osoittavat myös pienen määrän β-Ti:tä.

Keskimääräisen Gibbsin vapaan energian mukaan voi tapahtua kolme reaktiota: katso (1), (2) ja (3) kuvasta. Laserpinnoitusprosessin aikana Ni- ja B-atomit voivat reagoida Ti-atomien kanssa muodostaen TiB2:ta, NiTi:tä ja TiB:tä. Keskimääräinen Gibbsin vapaa energia ΔG2 < ΔG1 < ΔG3, joten materiaalin muodostumisjärjestys on TiB > NiTi > TiB2.

Kun TiB2-jauheen osuus kasvaa 30 %:iin, termokemiallinen reaktiokaava (2) etenee oikealle. TiB-faasi laserpäällystekerroksessa kasvaa ja Ti-faasi pienenee. Kun TiB2-jauheen osuus kasvaa edelleen 40 %:iin, TiB- ja TiB2-faasien pitoisuus kasvaa edelleen. Lisäksi Ni:llä ja Ti:llä on vahva affiniteetti ja ne muodostavat vähitellen NiTi-metalloitumisen. Siksi Ni + 40 % TiB2 -laserpäällystekerroksen lopulliset päätuotteet ovat NiTi, TiO2, TiB, TiB2 ja Ti.

3.2 Mikrorakenne
Ni + 20 % TiB2 laserpäällystekerroksen SEM-rakenne on esitetty kuvassa 3. Päällystekerros koostuu pääasiassa mustasta elliptistä faasista, pitkänomaisesta neulafaasista ja ympäröivästä solufaasista. Eniten jakautuneen mikrohiukkasfaasin keskihalkaisija on 0.5 ~ 3.0 μm. Koska B-elementin atomiluku on 5, tavallinen energiaspektrianalysaattori ei pysty mittaamaan tarkasti niiden alkuaineiden pitoisuutta, joiden atomiluku on alle 10. Elektronisondin röntgenmikroanalyysiä (EPMA) käytetään mittaamaan kunkin elementin jakautumista ja sisältöä. verhouskerros [10, 11]. EPMA-tulokset eri kohdissa kuvassa 3 on esitetty taulukossa 3.

Taulukosta 3 voidaan nähdä, että päällyskerroksen kemiallinen koostumus koostuu pääasiassa Ti-, B-, Ni-alkuaineista ja sisältää pienen määrän Al- ja V-alkuaineita. Ti- ja Ni-alkuaineiden pitoisuus kohdassa a on periaatteessa sama, B-alkuainetta ei ole, ja NiTi-kiintoaineliuosta voi esiintyä. Pääalkuaineet asemassa b ovat Ti ja B, ja molempien alkuaineiden pitoisuus ylittää 40 %. Voidaan päätellä, että neulamainen vaihe kohdassa b on TiB.

Gibbsin termodynaamisen lain mukaan BB-sidosenergia > B-Ti-sidosenergia > Ti-Ti-sidosenergia [12], mikä saa TiB:n kasvunopeuden omassa korkeussuunnassaan nopeammin ja nopeammin kuin sen omaan korkeuteen nähden kohtisuorassa oleva kasvusuunta, jolloin neulamainen vaihe tulee helposti näkyviin. B-alkuaineen pitoisuus kohdassa c on noin kaksi kertaa Ti-elementin pitoisuus. Kuvan 2 XRD-spektri osoittaa, että TiB2:n diffraktiohuipun intensiteetti on suhteellisen korkea. Musta elliptinen faasi asemassa c on todennäköisesti TiB2.

Eri jauhesuhteiden laserpäällystekerrosten SEM-mikrorakenne on esitetty kuvassa 4. On nähtävissä, että kun TiB2-lisäyspitoisuus on pieni, TiB-pitoisuus peitekerroksessa pienenee ja sen jakautuminen on myös hajaantuneempi. Kun TiB2-lisäyspitoisuus kasvaa, TiB-pitoisuus kasvaa, TiB:n metallografiset hiukkaset karkeutuvat ja jakautuminen hajaantuu. Tämä ilmiö johtuu B-alkuaineen lisääntymisestä, joka edistää B- ja Ti-alkuaineen välistä reaktiota.

Päällysteen mikrorakenteen tutkimiseksi kuvassa 5 on esitetty pinnoitteen ylä-, keski- ja alaosan SEM-mikrorakenne.

Päällystekerroksen rakenteen kehitys syvyysgradientin kanssa on hyvin ilmeistä. Pinnoitteen päällä syntetisoituu in situ suuri määrä kaksifaasisia hiukkasia, joista monet ovat hienojakoisia, ja neulamaisia ​​ja muotoiltuja rakenteita on pieni määrä. Samanaikaisesti kovat TiB- ja TiB2-raudoitushiukkaset voivat estää liiallisen lämpötilahäviön sulan altaan yläosassa. Sulamisen ja tuhoutumisen jälkeen verhouskerroksen rakeet kasvavat suunnattomasti epäsäännölliseen suuntaan ja ydintyvät uudelleen. Uuden faasin koko ydintymisen jälkeen on pieni, mikä tekee faasihiukkasista hienostuneita [13]. Pinnoitteen keskikohtaan voi vaikuttaa vuorotteleva lämmön konvektio ylhäältä alas ja suuri määrä elementtejä on keskittynyt keskelle, joten EPMA ei pysty havaitsemaan boorielementtejä ja pinnoitteen yläosa koostuu mustista terälehden muotoisista faaseista. , mustat hienot neulanmuotoiset faasit ja valkoiset kalanruotofaasit.

Kuten kuvassa 6 esitetään, mikrorakenteen tasokeilauksen tulokset osoittavat, että eutektinen rakenne on rikas. Musta terälehden muotoinen faasi voi olla TiB/TiB2/TiNiB eutektinen faasi, valkoinen kalanruotofaasi on NiTi ja muut faasit ovat titaanin martensiittisen faasin muunnoksen johdannaisia. BES-mikrorakenne 20 % TiB2-laserpäällysteen keskellä on esitetty kuvassa 7 erivärisinä faaseina, nimittäin kirkkaan valkoisena, mustana ja tummanharmaana. Kirkas on intermetallinen NiTi-yhdiste, musta on titaani-boori-seosfaasi ja tummanharmaa on martensiittisen titaanin ja titaanioksidin sekafaasi. Laserpäällysteen pohjassa oleva kalanruotovaihe kasvaa vähitellen, tummanharmaan kerroksen pinta-ala alkaa kasvaa ja musta terälehden muotoinen faasi ja musta hieno neulamainen faasi vähenevät merkittävästi.

3.3 Mikrokovuus
Mikrokovuustestin mukaan Ti6Al4V-seoksen kovuus on 349.2HV1.0. Eri jauhesuhteilla valmistettujen laserpäällystekerrosten mikrokovuusjakauma syvyyden mukaan on esitetty kuvassa 8. Voidaan nähdä, että eri jauhesuhteilla olevien laserpäällystekerrosten mikrokovuus on korkeampi kuin Ti6Al4V-seoksella. TiB2-jauhesuhteen kasvaessa mikrokovuus kasvaa vähitellen. Kun TiB2-jauhesuhde on 40 %, päällyskerroksen korkein mikrokovuus saavuttaa arvon 920.8HV1.0, mikä on noin 3 kertaa Ti6Al4V-seoksen mikrokovuus.

Laserpäällystekerroksen syvyyden kasvaessa tietyllä alueella kerroksen mikrokovuus osoittaa nopeaa laskutrendiä, ja alustan ja pinnoitteen sidospinnan yläpuolella oleva poikkileikkauskerros osoittaa mikrokovuuden vaihteluilmiön. Poikkileikkauskerros, jonka syvyys on 0.7-0.8 mm, on lämmön vaikutuksen alaisuudessa. Tämän alueen mikrokovuus on noin 400HV1.0 ja mikrokovuuden nousutrendi on hyvin hidasta. Poikkileikkauskerroksen mikrokovuus 0.7-0.8 mm:n syvyydessä on suhteellisen korkea, koska laserpäällystekerroksen kovemmilla TiB2-rakeilla on vahva iskunkestävyys ja laserpinnoitusprosessi voi edistää hienon TiB:n muodostumista ja estää rakeiden muodostumista. rajan dislokaatioliuku, mikä parantaa laserpäällystysprosessilla valmistetun laserpäällystekerroksen mikrokovuutta [14].

Sulan altaan virtauksen vaikutuksesta pinnan TiB2 alkaa diffundoitua ja päällyskerroksen keskelle jää jonkin verran jäännöstä TiB2:ta, mutta pitoisuus ei ole liian korkea, ja myös mikrorakenne [15] pienenee hieman. . Päällystyskerroksen alareuna on lämpövaikutusalue. Suuri määrä Ti-elementtejä kelluu ylös sulamisen jälkeen, mikä johtaa perusmateriaalin suureen laimennusnopeuteen sulaan altaaseen ilman riittävää vahvistusvaihetta, ja lämmön vaikutuksen alaisen alueen mikrokovuus on alhaisin [16]. Tulokset osoittavat, että TiB2-jauheen lisääminen parantaa merkittävästi päällyskerroksen kovuutta.

3.4 Kulutuskestävyys
Laserpäällystekerroksen kulumisnopeus samalla jauhesuhteella vaihtelee kuormituksen mukaan, kuten kuvassa 9 on esitetty. Ti6Al4V- ja laserpäällystyskerrosten kulumisnopeus kasvaa kuormituksen kasvaessa, ja laserpäällystekerrosten kulumisnopeus on paljon pienempi kuin Ti6Al4V-substraattimateriaalien, mikä osoittaa, että päällystekerrosten kulutuskestävyys on erittäin erinomainen. Päällystyskerrosten kulumisnopeus liittyy läheisesti kovan faasin pitoisuuteen. Kun TiB2-jauhesuhde kasvaa 20 %:sta 30 %:iin, TiB:n kovafaasipitoisuus kasvaa ja kulumisnopeus laskee; kun TiB2-jauhesuhde kasvaa 30 %:sta 40 %:iin, TiB:n kovan faasin pitoisuus kasvaa entisestään ja TiB2 ilmaantuu, jolloin minimaalinen kulumisnopeus on vain 1.5 × 10-4 mm3/s.

Ti6Al4V:n SEM-kulumismorfologia eri kuormituksissa on esitetty kuvassa 10. Kuten kuvasta 10a voidaan nähdä, titaaniseos tuottaa hyvin vähän kulumisjäämiä 20 N:n kuormituksella, ja kulumisalue on epäsäännöllinen, kaareva ja timanttimainen. muotoinen (katso alue A kuvassa 10a), mikä osoittaa, että Ti6Al4V-substraattimateriaali on vaurioitunut vakavasti edestakaisen liikkeen aikana. Kun kuormitus kasvaa 40 N:iin, kaivon syvyys kasvaa (katso alue B kuvassa 10b), hankaavat hiukkaset kasvavat nopeasti ja kulumista ja poikkeamista tapahtuu alustan kulumisprosessin aikana, joten hankauskuluminen ja liiman kuluminen ovat erittäin vakavia. Kun kuormitus on 60N, kulutuspintaan muodostuu suuria kuoppia (katso alue C kuvassa 10c), ja hankaavia hiukkasia kerääntyy naarmuuntumispinnalle (katso alue D kuvassa 10c). Siksi lisääntynyt kuormitus nopeuttaa titaaniseosmateriaalin kuoriutumista kitka- ja kulumisprosessin aikana, ja titaaniseoksen kitka- ja kulumiskyky on erittäin huono. Li JN et ai. [17] ja Weng F. et ai. [18] löysi myös samanlaisia ​​kulutuspintoja titaaniseosten.

Ni + 40 % TiB2 -päällystekerroksella on korkein mikrokovuus ja paras kulutuskestävyys. Siksi titaaniseoksen pinnalla oleva Ni + 40 % TiB2-päällystekerros valittiin tutkimaan laserpäällystekerroksen kulumismekanismia. SEM-kulumismorfologia laserpäällystekerros Eri kuormituksissa on esitetty kuvassa 11. Laserpäällystekerroksen mikrokovuus on parantunut merkittävästi, joten päällyskerroksen kulumiskyky on paljon parempi kuin titaaniseoksen. Kuten kuviosta 11a voidaan nähdä, hankaavien hiukkasten lukumäärä on vähentynyt huomattavasti ja koko on myös tullut paljon pienemmäksi (katso alue A kuviossa 11a). Tämä johtuu kovien NiB-, TiB2- ja TiO2-kovien faasien kulumisesta [5]. Joitakin romahtaneita rakenteita näkyy kuluneessa verhouskerroksessa (katso alue B kuvassa 11b). Rakenne on todennäköisesti kovafaasipartikkeleita. Pienet metallilastut ovat raidallisia suuren kantavuuden vuoksi, mikä estää urien ja naarmujen muodostumisen. Kun kuormitus kasvaa 40 N:iin, esiintyy todennäköisemmin lamellien halkeilua, Ni + 40 % TiB2 -päällystekerroksen hankaava pöly lisääntyy merkittävästi, kuluneelle pinnalle ilmaantuu mikrohuokosia (katso alue C kuvassa 11b) ja hankaavaa kulumista ja liiman kuluminen tapahtuu samanaikaisesti. Kun kuormitus kasvaa edelleen, hankaavaa pölyä verhouskerros alkaa levitä koko kuluneelle pinnalle ja mikrohuokosten syvyys ja leveys kasvavat (katso alue D kuvassa 11b). Kaikki nämä ilmiöt viittaavat siihen, että kuormituksen kasvaessa hauras halkeilu tulee vakavammaksi, eikä komposiittipinnoite sovellu suuriin kuormitusolosuhteisiin.

4-päätelmä

Ti6Al4V-seoksen kulutuskestävyyden parantamiseksi, laserpäällysteen pinnoite valmistettiin titaaniseoksen pinnalle käyttämällä Ni- ja TiB2-sekoitejauhetta. Tulokset on esitetty alla.

(1) Laserpäällystekerroksen XRD-tulokset osoittavat, että laserpäällystekerros koostuu pääasiassa TiB:stä, TiB2:sta, α-Ti:stä, β-Ti:stä, NiTi-lejeeringin kiinteästä liuoksesta ja TiO2:sta, ja TiB2-jauhesuhteen kasvaessa TiB2-faasista. sisältö kasvaa entisestään.

(2) Verhouskerros koostuu pääasiassa mustasta elliptisestä faasista, pitkänomaisesta neulamaisesta faasista ja ympäröivästä solufaasista. Musta elliptinen faasi on TiB2, neulamainen faasi on TiB ja ympäröivä solufaasi on NiTi. TiB2-lisäyksen lisääntyessä TiB-pitoisuus kasvaa ja TiB:n metallografiset hiukkaset karkeutuvat.

(3) Kun TiB2-jauhesuhde on 40 %, päällyskerroksen mikrokovuus saavuttaa maksimiarvon 920. 8HV1. 0, mikä on noin 3 kertaa Ti6Al4V-seoksesta. Mikrokovuuden kasvu parantaa päällystekerroksen kulutuskestävyyttä. Kuorman kasvaessa komposiittipinnoitteen hauras kuoriutuminen muuttuu yhä vakavammaksi, mikä ei sovellu suuriin kuormitusolosuhteisiin.