鎳基復(fù)合材料涂層的激光熔覆制備及表征.pdf

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1、第42卷第4期Vol.42No.42017年4月HEATTREATMENTOFMETALSApril2017鎳基復(fù)合材料涂層的激光熔覆制備及表征121唐友亮,蔡維平,張錦(1.宿遷學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,江蘇宿遷223800;2.江蘇精科智能電氣股份有限公司,江蘇宿遷223800)摘要:利用激光熔覆技術(shù)在在0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼表面制備了NiCr/Cr3C2-MoS2-BaF2復(fù)合材料耐磨自潤(rùn)滑涂層,采用X衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)分析了熔覆層的物相組成及顯微組

2、織,采用顯微硬度計(jì)測(cè)試了涂層沿層深方向的顯微硬度分布,并在室溫環(huán)境下對(duì)涂層進(jìn)行干滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)。結(jié)果表明:涂層主要由γ-(Ni,F(xiàn)e)共晶化合物、碳化物硬質(zhì)Cr7C3、CrS以及少量的MoS2潤(rùn)滑相和少量BaF2組成,熔覆層的顯微硬度平均值約為783HV0.2,是基體的2.44倍,熔覆層總體摩擦因數(shù)和磨損率明顯低于基體,磨損率約為基體的1/5。磨損過(guò)程中產(chǎn)生的潤(rùn)滑氧化膜有利于提高其耐磨損性能。關(guān)鍵詞:激光熔覆;復(fù)合涂層;自潤(rùn)滑;摩擦磨損中圖分類(lèi)號(hào):TG665文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):0254-6

3、051(2017)04-0180-05LasercladdingpreparationandcharacterizationofNibasedcompositecoating121TangYouliang,CaiWeiping,ZhangJin(1.SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,SuqianCollege,SuqianJiangsu223800,China;2.JiangsuJingkeSmartElectricalCo.,Ltd.,Suq

4、ianJiangsu223800,China)Abstract:Theself-lubricationNiCr/Cr3C2-MoS2-BaF2metalmatrixcompositecoatingswerefabricatedon0Cr18Ni9stainlesssteelsubstratesbylasercladding.ThephasecompositionsandmicrostructureswereinvestigatedbyX-raydiffractometer(XRD),scanni

5、ngelectronmicroscope(SEM)andenergydispersivespectrometer(EDS).Microhardnesswasmeasuredwithamicrohardnesstester.Tribologicalpropertiesofthefabricatedcompositecoatingswereevaluatedunderdryslidingconditionatroom-temperature.Theresultsshowthatthemicrostr

6、uctureofthecompositecoatingsconsistsofγ-(Ni,F(xiàn)e)eutecticcompound,Cr7C3reinforcement,CrS/MoS2lubricantparticlesandalittleofBaF2.Themicrohardnessofthecoatingisabout783HV0.2,about2.44timesofthematrix.Thefrictioncoefficientandwearratearealllowerthanthatof

7、substrate.Thecoatingsexhibitnotableimprovementoffrictionandwearbehaviorduetotheformationoflubricantoxidationfilmsduringwearprocess.Keywords:lasercladding;compositecoating;self-lubrication;frictionandwear[5]在日益發(fā)展的工業(yè)領(lǐng)域(尤其是航空航天、核工而且涂層與基體之間呈機(jī)械結(jié)合。激光熔覆制備業(yè)和

8、石油化工行業(yè))中,很多零部件需要在高溫、高壓的涂層性能優(yōu)異,氣孔率低,結(jié)構(gòu)致密,涂層與基體的[1-2]以及摩擦磨損環(huán)境惡劣的工況下服役,如渦輪機(jī)界面處呈冶金結(jié)合等特點(diǎn),所以激光熔覆制備耐磨自[4,6][1]葉片,氣壓閥等,不僅要求其具有良好的抗氧化和耐磨潤(rùn)滑涂層受到很大的關(guān)注。Wang等在Al2O3損性能,而且,由于無(wú)法從外部添加潤(rùn)滑劑,所以自身基體表面,采用激光熔覆技術(shù)制備了CaF2/Al2O3陶瓷還必須具有耐磨自潤(rùn)滑性能。但是,單一的金屬材料基耐磨自潤(rùn)滑復(fù)合涂層,結(jié)果顯示,涂層的顯微結(jié)構(gòu)均無(wú)

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